调查属性光学互联使用浏览 Nearfield 光学显微学由 WITec

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包括的事宜

背景
简介
高速的重要性为信息和能源运输互联
好处的光学互联
互联基于金属 Nanostructures
使用浏览 Nearfield 光学显微学的调查的表面胞质基因Polaritons
调查表面胞质基因的传送 Polaritons 在一部被仿造的高尔夫球影片的
汇总

背景

WITec 是高性能手段制造商于光学和扫描探测显微学的新的解决方法集中的科学和行业应用的。

简介

Nanoscale 电子和 Photonics 组的研究斯坦福大学的 Brongersma 教授集中于毫微米尺寸电子和光学设备的制造和描述特性。 在此域, Brongersma 教授调查金属 nanostructures 光学性能。 这些结构在等级小于事件光子的波长利用胞质基因励磁唯一属性在金属表面的提供限制,传输和操作光的可能性。

高速的重要性为信息和能源运输互联

对于将来的发展在纳米技术方面,提供允许控制信息和能源运输在毫微米级别的通信通道是重要的。 的一个密集的网络的设计可能一起链接 nanoscale 设备的极大编号在筹码的不是一项琐细的任务电子互联。 减少在间距和横断面金属互联提升局部热化和一个增量在 RC 时间常数 (延迟) 被互联的结构。

好处的光学互联

光学互联不显示这样问题。 而且,由于他们的更高的操作频率,光学互联有更高的信息运载量。 不幸地,常规光学互联不很好缩减。 减少电介质光学要素由光衍射极限基本上在大小上限制。 提供由衍射允许与各自的 nanodevices 的光学互联在极限集之外的结构非常地将扩展 nanoscale 结构的信息处理的功能。

互联基于金属 Nanostructures

金属 nanostructures 正确地经常拥有电子和光学性能的正确组合解决这些问题为了实现显着更加快速的处理速度梦想。 金属常用在电子互联例如古芝和 Al 允许表面胞质基因的励磁 polaritons (SPPs)。 SPPs 是沿金属电介质界面繁殖的电磁波和被耦合对在这种金属的自由电子。

使用浏览 Nearfield 光学显微学的调查的表面胞质基因Polaritons

为了调查这些表面胞质基因polaritons (SPPs),组 Brongersma 教授使用 WITec 扫描 nearfield 光学显微镜 alpha300 S。 对在 plasmonic 波导的实验, Nanoscale 电子和 Photonics 组在斯坦福修改了这个 alpha300 S 到光子扫描挖洞显微镜 (PSTM)。 在 PSTM, SPPs 可以是兴奋的沿金属结构或互连通过集中励磁激光于这个结构使用显微镜目的。 SPPs 的传送可以是印象的使用 microfabricated WITec SNOM 悬臂式探测。 这些探测有子波长开口 (大约 50 毫微米直径) 在光可以分散,收集,然后将光电探测器指向一个空心金字塔形技巧的尖顶,例如光电倍增管。 这个检测信号提供局部光强度的评定直接地在这个技巧下,并且通过浏览在金属表面的技巧, SPPs 的传送可以是印象的。 光分辨能力可达成与这个 alpha300 S 是在 50 -100 毫微米范围内。

图 1. (a) Bragg 滤栅被制造了澳大利亚影片的 SEM 图象使用小谎。 (b) 沿金属膜被生成的 SPP 通知的 PSTM 图象往 Bragg 滤栅。 SPP 的背反射从 Bragg 刺耳结果的在一个定波干扰图的观察。

调查表面胞质基因的传送 Polaritons 在被仿造的高尔夫球影片的

alpha300 S 的运算在 PSTM 模式下可以通过调查 SPPs 的传送说明在一部被仿造的澳大利亚影片 (图 1a) 的。 这里,集中的离子束 (FIB)用于定义一系列的并行凹线,担当 Bragg 滤栅反射 SPP 通知。 图 1b 显示 SPP 通知的 PSTM 图象激发与 780 毫微米波长激光和将 Bragg 滤栅指向。 SPP 的背反射从刺耳结果的在图象观察的定波干扰图。 从此种实验, SPPs 波长可以被确定以一个直接的方式和与原理比较。

电子束光刻在与范围从 50 毫微米的数据条宽度的一个 SiO2 载玻片用于生成 55 毫微米厚实的澳大利亚数据条对 5 µm。 澳大利亚数据条对根本波导运输研究是理想的,因为他们是容易制造,不氧化,并且陈列对古芝的一种定性地相似的 plasmonic 回应,并且 Al 图 2a 显示包括 SPPs 可以被生成在变化的宽度上金属数据条的一个大澳大利亚地区的一个典型的设备的一台光学微写器。 250 毫微米宽 (SEM)数据条的扫描电子显微镜术图象显示作为插页。 红色箭头概要地显示光如何从一个集中的激光地点被生成到 1 µm 宽数据条。 Figs. 2b、 2c 和 SPPs 第 2 个显示 PSTM 图象被激发在 780 毫微米和繁殖沿 3.0 µm, 1.5 µm 和 0.5 µm 宽澳大利亚数据条,分别。 3.0 µm 宽数据条可以用于繁殖在几十倍的信号微米。

图 2. (a) 光学一个 SiO 基体的显微学图象2 与一一些的澳大利亚数据条附有电子束光刻生成的一个大快速启动板。 红色箭头说明生成 SPP 到 1 µm 宽数据条。 (b、 c 和 d) SPPs 的 PSTM 图象被激发在 780 毫微米和繁殖沿 3.0 µm, 1.5 µm 和 0.5 µm 宽澳大利亚数据条,分别。

汇总

使用用于 PSTM 模式 S 的这个 alpha300,是可能的对图象 SPP 传送直接地在更加复杂的结构 plasmonic 结构和设备确定他们的工作情况。 这是相当与设备被看到作为有输入和输出端口的一个黑匣子的光子的设备的典型的描述特性程序不同。 在这类情况下,设备运算从回应被推断被评定在输出端口对不同的刺激提供在输入端。 PSTM 通过提供一个直接方法观察 plasmonic 设备内在工作提供一个清楚的好处,提供在配件箱里面的偷看。

来源: 在 Nanoscale 的灯光导标 - 客户报表 WITec

关于此来源的更多信息请参观 WITec

Date Added: Mar 19, 2008

Last Update: 11. January 2012 10:05

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