:: AZoNanotechnology Artikel
Täckte Ämnen
Bakgrund
Inledning
Betydelsen av den Hög hastigheten Interconnects för Informations- och EnergiTransport
Fördelar av Optiskt Interconnects
Interconnects Baserat Belägger med metall på Nanostructures
att Utforska Ytbehandlar Plasmon-Polaritons genom Att Använda Avläsande Nearfield Optisk Microscopy
Utforska Förökningen av Ytbehandla Plasmon-Polaritons på en Mönstrad Golf Filmar
Summariskt
Bakgrund
WITec är en producent av kick-kapaciteten instrumentation för vetenskapliga och industriella applikationer fokuserade på nya lösningar för Optisk och ScanningSondMicroscopy.
Inledning
Forskningen av den Nanoscale Elektroniken och den Photonics Gruppen av Prof. Brongersma på Stanford-Universiteten fokuseras på fabriceringen och karakteriseringen av nanometer-storleksanpassade elektroniska och optiska apparater. I detta sätta in, Prof. Brongersma utforskar den optiska rekvisitan av metalliska nanostructures. Dessa strukturerar bedrift som den unika rekvisitan av plasmonmagnetiseringar på metalliskt ytbehandlar för att ge möjligheten av att begränsa, överföring och behandling lätt på ett fjäll som långt är mindre än våglängden av de infalla fotonerna.
Betydelsen av den Hög hastigheten Interconnects för Informations- och EnergiTransport
För framtida utvecklingar i nanotechnology är det nödvändigt att ge kommunikation kanaliserar som låter kontrollerad informations- och energitransport på den jämna nanometeren. Designen av ett tätt knyter kontakt av elektroniskt interconnects som kan anknyta tillsammans jättelikt numrerar av nanoscaleapparater på en gå i flisor inte är en trivial uppgift. Förminskningar i graden och tvärsnittet av metalliskt interconnects ger löneförhöjning till lokaluppvärmning, och en förhöjning i RC-tidkonstanten (fördröjning) av interconnected strukturerar.
Fördelar av Optiskt Interconnects
Optiskt interconnects ställer ut inte sådan problem. Dessutom optiskt interconnects har en bärande kapacitet för mycket högre information på grund av deras högre fungeringsfrekvens. Tyvärr interconnects konventionellt optiskt inte fjäll besegrar väl. Förminskningen storleksanpassar in av dielectric optiska delar begränsas grundläggande av diffractionen begränsar av ljust. Ge en mekanism, som låter optisk sammankoppling med den individnanodevicesdet okända, begränsar uppsättningen vid skulle diffraction utvidgar tremendously informationen som bearbetar kapaciteter av nanoscale, strukturerar.
Interconnects Baserat Belägger med metall på Nanostructures
Belägga med metall nanostructures äger ofta exakt den högra kombinationen av elektroniskt, och den optiska rekvisitan som tacklar dessa, utfärdar för att realisera att drömmen av markant snabbare att bearbeta rusar. Belägger med metall gemensamt använt i elektrisk sammankoppling liksom Cu, och Al låter magnetiseringen av ytbehandlar plasmon-polaritons (SPPs). SPPs är elektromagnetisk vinkar som fortplantar längs endielectric har kontakt och kopplas ihop till de fria elektronerna i belägga med metall.
att Utforska Ytbehandlar Plasmon-Polaritons genom Att Använda Avläsande Nearfield Optisk Microscopy
För att utforska dessa ytbehandla plasmon-polaritons (SPPs), gruppen av bruk för Prof. Brongersma det optiska mikroskopet alpha300 S. för WITec scanningnearfield. För experiment på plasmonic waveguides har den Nanoscale Elektroniken och den Photonics Gruppen på Stanford ändrat alpha300en S in i en fotonscanning som gräver mikroskopet (PSTM). I PSTMEN kan SPPs vara upphetsad längs en belägga med metall strukturerar eller interconnect, genom att fokusera en magnetiseringslaser på strukturera genom att använda ett mikroskopmål. Förökningen av SPPsen kan avbildas genom att använda en microfabricated den WITec SNOM-cantileveren sond. Dessa sonder har envåglängd öppning (diametern för omkring 50 nm) på apexen av en ihålig pyramidal spets, som ljust kan spridas, samlas och därefter riktas till och med in mot en fotodetektor, liksom ett photomultiplierrör. Avkända signalerar ger en mäta av den ljusa styrkan för lokalen direkt under spetsen, och, genom att avläsa spetsen över belägga med metall, ytbehandla, förökningen av SPPs kan avbildas. Den optiska upplösningen som är uppnåelig med alpha300en S, är i spänna av 50 -100 nm.
.jpg)
Figurera 1. (a) SEM 2000 avbildar av en Au filmar in i vilket ett Bragg galler har fabricerats genom att använda en FIB. (b) PSTM avbildar av SPP vinkar lanserat längs belägga med metall filmar in mot det Bragg gallret. Den tillbaka reflexionen av SPPNA från Bragg de gnissla resultaten i observationen av ett anseende vinkar störning mönstrar.
Utforska Förökningen av Ytbehandla Plasmon-Polaritons på en Mönstrad Golf Filmar
Funktionen av alpha300en S i PSTM-funktionsläge kan illustreras, genom att utforska förökningen av SPPs på en mönstrad Au, filmar (Fig. 1a). Här strålar en fokuserad jon (FIB) var van vid definierar en serie av parallellen räfflar, som serven som ett Bragg galler att reflektera SPP vinkar. Fig. 1b-shows som en PSTM avbildar av SPP, vinkar upphetsad med en våglängdlaser för 780 nm och som riktar in mot det Bragg gallret. Den tillbaka reflexionen av SPPNA från de gnissla resultaten i anseende vinkar störning mönstrar observerat i avbilda. Från denna typ av experiment kan våglängden av SPPs vara beslutsam i ett rättframt sätt och jämföras till teorin.
Elektronen strålar lithography har varit van vid frambringar 55 tjocka Auband för nm på SiO2 en glass glidbana med bandbredder som spänner från 50 nm till µm 5. Auband är ideal för studier för grundwaveguidetransport, som de är lätta att fabricera, oxiderar inte och ställer ut ett kvalitativt liknande plasmonic svar till Cu, och Al.Fig. 2a visar att en optisk micrograph av en typisk apparat som består av ett stort Auområde som SPPs kan lanseras från på, belägga med metall band av den varierande bredden. En scanningelektronmicroscopy (SEM) avbildar av 250, det breda band som för nm visas som ett inlägg. De röda pilshowsna schematically hur ljust lanseras från en fokuserad laser-fläck in i ett 1 brett band för µm. Figs. 2b, 2c och den 2d showen PSTM avbildar av SPPs som är upphetsad på 780 nm, och fortplanta längs µm 3,0, görar randig µm 1,5 och 0,5 breda Au för µm, respektive. Det breda band för 3,0 µm kan vara van vid fortplantar signalerar över flera tio av mikroner.
.jpg)
Figurera 2. (a) Optisk microscopy avbildar av en SiO2 substrate med en samling av Auband som fästas till en stor launchpad som frambrings av elektronen, strålar lithography. Den röda pilen illustrerar lanseringen av SPP in i ett 1 brett band för µm. (b, c och D) avbildar PSTM av SPPs som är upphetsad på 780 nm, och fortplanta längs µm 3,0, görar randig µm 1,5 och 0,5 breda Au för µm, respektive.
Summariskt
Med alpha300en S som används i PSTM-funktionsläget, är det möjligheten som avbildar SPP som förökningen direkt i plasmonic strukturerar och apparater av mer komplex arkitektur för att bestämma deras uppförande. Detta är ganska olikt från typiska karakteriseringtillvägagångssätt för photonic apparater som apparaten ses i, som en svart boxas med matar in och tillverkar portar. I sådan fall innebäras apparatfunktionen från svar som mätas på tillverkade portar till olika stimuli förutsatt att på mata inportarna. PSTMEN ger en klar fördel, genom att ge en riktametod för att observera de inre arbetena av plasmonic apparater som erbjuder en tittinsida boxas.
Källa: Vägleda Lätt på Nanoscalen - KundRapport vid WITec
För mer information på denna källa behaga besök WITec.