이 자료는 미네소타 트윈 시티 대학의 시작 기금에서 지원하는 작업에 기초한다. 이 작품의 일부는 특성 시설, 미네소타의 MRSEC 프로그램을 통해 NSF 자금 재료 연구 시설 네트워크 (www.mrfn.org)의 회원 대학에서 수행되었다. 이 연구의 일부는 또한 NNCI 프로그램을 통해 NSF에서 일부 지원 받는다 미네소타 나노 센터에서 수행 하였다.

주의 :이 합성에 사용되는 화학 물질의 일부는 가연성, 독성 및 접촉 또는 흡입시 자극 심한 장기 손상의 원인이 될 수 있습니다. 취급시 적절한 개인 보호 장비 (PPE)를 착용하십시오. 첫 금 (Au) 나노 기둥 배열의 레이어 (그림 2a-C와 그림 2E-g) 1. 준비 <ol><li> 금 도금 용 구리 (Cu) 시드 층의 제조 (도 2A, B 및도 2e, F) <ol><li> 4 &quot;높은 저항 실리콘 (Si) 웨이퍼를 사용한다. : - 기판으로서 (560 저항 840 Ω · cm)을 Si를 웨이퍼 N 형 도핑 일측 (도 2a, E)에서 연마된다. </li><li> 나중에 사용하기 위해 2.5 cm 조각 × 2 cm로 Si 웨이퍼를 잘라. </li><li> 는 SI와 구리 사이에 접착층 등의 전자빔 (e-beam) 증착 프로세스를 이용하여 실리콘 시료 (5)에 나노 크롬 (CR) 층을 증착. </li><li> 를 사용하여 기존의 Cr 층 위에 10 nm의 Cu 층을 증착AU의 전기 도금을위한 시드 층과 같은 전자 빔 증착법 (도 2b, F). </li></ol></li><li> 금 나노 기둥 배열을 전기 도금 (그림 2C, g) <ol><li> 나노 기둥 배열을 패터닝 <ol><li> 60 초 동안 2,000 rpm에서 섹션 1.1에서 제조 된 샘플에 코트 포토 레지스트를 스핀. </li><li> 60 초 동안 115 ℃의 핫 플레이트상에서 샘플을 굽는다. </li><li> 22 초 동안 나노 기둥 패턴의 수천을 포함하는 CR 포토 마스크와 자외선 (UV)에서 포토 레지스트 - 빛 (전력 ~ 15 mW의 / cm 2) 노출. </li><li> 교반과 함께 90 초 동안 개발자와 함께 개발한다. </li><li> 탈 (DI) 물 샘플을 헹구고 공기 총을 가진 샘플을 불어 - 건조. </li></ol></li><li> 금 나노 기둥 배열을 전기 도금 <ol><li> 전극 접속 용 구리 시드 층을 노출 아세톤으로 시료의 레지스트의 상부 부분을 제거한다. </li><li> 샘 연결PLE 클램프 및 와이어를 이용하여 소스 미터의 음극 단말 (구리 시드 층). 이 경우, 샘플은 전기 도금 공정 동안 애노드이다. </li><li> (PT) 코팅시 (샘플과 동일한 크기) 소스 미터의 양극 단자에 백금의 조각을 연결합니다. 백금은 전기 도금 공정 중에 음극이다. </li><li> AU의 도금 용액의 캐소드의 Pt 및 Cu 애노드 모두 담근다. ~ 1cm의 거리를두고 서로 대향하는 두 개의 전극 유지. </li><li> 소스 미터를 켜고 8 분의 샘플에 1.12 V. 전기 도금 금의 일정한 전압을 공급 (증착 속도 : ~ 100 ㎚ / 분). </li><li> 포토 레지스트를 제거하기 위해 아세톤 다음 DI 물 샘플을 씻어. </li><li> 다시 DI 물 샘플을 씻어 통풍 건조 공기 총을. </li><li> 현미경 전기 도금 된 금 나노 기둥 배열을 검사합니다. </li><li> 프로파일로 (의 두께를 가진 금 나노 기둥의 두께를 측정금 나노 기둥) ~ 800 ㎚이다. 참고 : 정전류 셋업은 금 나노 기둥을 전기 도금하는 데 사용할 수 있습니다. 두 정전압 정전류 셋업에서, 금 전기 도금에 사용되는 이상적인 전류와 전압은 시행 착오에 의해 달성 될 수있다. </li></ol></li></ol></li></ol> 금 나노 기둥 사이의 나노 갭 2. 창조 (그림 2D, H) <ol><li> CR 및 Cu 층의 제거 <ol><li> 구리 색이 사라질 때까지 구리 식각액의 샘플 잠수함. </li><li> DI 물 샘플을 씻어 통풍 건조 공기 총을. </li><li> 현미경으로 금 나노 기둥을 검사합니다. </li><li> 10 초 동안 CR 마스크 에칭의 샘플 잠수함. </li><li> DI 물 샘플을 씻어 통풍 건조 공기 총을. </li><li> 현미경으로 금 나노 기둥을 검사합니다. </li></ol></li><li> 나노 크기의 산화 알루미늄의 제조 알루미늄 (Al 2 O 3) 틈새 <ol><li> ALD 시스템 참 가열200 ° C에 BER. </li><li> 챔버의 중앙에 시료를 놓는다. </li><li> 진공으로 챔버를 펌프 (100)에 대한 싸이클 횟수 설정 (증착 속도 : 1 ~ Å / 사이클). </li><li> 순차적으로 다르게 균일 샘플 알 2 O 3 층을 증착 챔버 내로 0.015 초의 시간으로 0.015 S와 물 (H 2 O) 증기의 기간과 트리메틸 알루미늄 (TMA) 가스 펄스. 각 펄스 사이의 시간 간격은 5 초입니다. TMA 펄스 동안 챔버 압력은 10 Torr로하고 H 2 O 증기 펄스 동안의 압력은 2 Torr로한다. </li><li> 제거 및 증착의 각 사이클 사이의 챔버를 진공. 보증금 100 사이클 알 2 O 3 챔버에서 샘플을 가져 가라. </li><li> 엘 립소 미터를 사용하여 ALD 알 2 O (3)의 두께를 측정한다. </li></ol></li></ol> Au를 박막의 2 층의 제조 (3) (도 2I -1-도 2m-P) <ol><li> 금 전기 도금 용 구리 시드 층의 제조 (그림 2I, m) <ol><li> 전자 빔 증발기 샘플 홀더의 중심에서 샘플을 놓는다. </li><li> 전자 빔 증발기에서 샘플의 회전을 끕니다. </li><li> 알 2 O 3 및 Cu 사이의 밀착 층의 역할을하도록 샘플 5 내지 CR 층을 증착. 샘플을 회전하지 않고 전자 빔 증착법을 사용한다. </li><li> 금고의 Au 도금을위한 시드 층과 같은 샘플 회전하지 않고 전자 빔 증착 프로세스를 이용하여 기존의 Cr 층 위에 10 nm의 구리. </li></ol></li><li> AU의 박막을 전해 도금 (도 2J, N) <ol><li> 클램프 및 와이어를 이용하여 소스 미터의 음극 단자에 샘플 (구리 시드 층)을 연결한다. 이 경우, 샘플은 전기 도금 공정 동안 애노드이다. </li><li> 소스 미터의 양극 단자 편 음극을 연결한다. </li><li> 백금 음극과 구리 ANOD 모두 잠수함AU의 도금 용액 E. ~ 1cm의 거리를두고 서로 대향하는 두 개의 전극 유지. </li><li> 소스 미터의 전원을 켜고 1.35 V의 일정한 전압을 설정하고 16 분 샘플에 금을 전기 도금. </li><li> DI 물 샘플을 씻어 통풍 건조 공기 총을. </li><li> 전기 도금 된 금과 현미경 이전에 전기 도금 된 금 나노 기둥 배열을 검사합니다. </li><li> 프로파일로하여 금 나노 기둥의 두께를 측정합니다 (금 나노 기둥의 두께 ~ 400 ㎚이다). 주 : 1.2.2 절에서의 Au 도금 마찬가지로, 정전류 셋업은 금 박막을 전기 도금하는데 사용될 수있다. 두 정전압 정전류 셋업에서, 금 전기 도금에 사용되는 이상적인 전류와 전압은 시행 착오에 의해 달성 될 수있다. </li></ol></li><li> CR 및 Cu 층 (그림 2K, O)의 제거 <ol><li> 10 초 동안 구리 식각액의 샘플 잠수함. </li><li> DI 물과 샘플을 씻어D 타격 건조 공기 총을. </li><li> 현미경으로 금 나노 기둥을 검사합니다. </li><li> 10 초 동안 CR 마스크 에칭의 샘플 잠수함. </li><li> DI 물 샘플을 씻어 통풍 건조 공기 총을. </li><li> 현미경으로 금 나노 기둥을 검사합니다. 주 : 또는 CR 및 Cu (단계 3.3)의 제거 후에 제 전해 금 층 위에 Au로의 추가 층을 증착하기 위해 다시 금 도금 용액에서 샘플을 침수. 이러한 추가적인 금 층은 제 금 층의 전체 두께를 증가시키고, 금 층 및 Al2O3의 층 (도 2I, P) 사이의 양호한 접촉을 보장한다. </li></ol></li></ol> C 형 SRR 4. 정의 (그림 2 분기-s와 그림 2U-w) <ol><li> ㄷ자 형의 SRR을 패터닝 (도 2Q, U) <ol><li> 60 초 동안 2,000 rpm으로 코트를 샘플에 포토 레지스트를 스핀. </li><li> 60 초 동안 115 ° C의 핫 플레이트에 샘플을 굽는다. </li><l난&gt; UV 빛에서 포토 레지스트 (22)의위한 CR 포토 마스크와 (~ 15 mW의 / cm 2의 전력) 노출. </li><li> 교반과 함께 90 초 동안 개발자와 함께 개발한다. </li><li> DI 물 샘플을 헹구고 공기 총을 가진 샘플을 불어 - 건조. </li></ol></li><li> C 형 정의 (W,도 2R, V도 2S) 이온 밀을 사용하여 <ol><li> 양면 구리 전도성 테이프를 사용하는 이온 밀 샘플 홀더에 샘플을 연결합니다. </li><li> 6 ° C에 이온 밀 실을 냉각. </li><li> 이온 밀링 300 V의 빔 전압 30 분 ~ 125 mA의 빔 전류를 샘플. </li><li> 샘플을 타고 C 형 외부의 금 나노 기둥을 검사합니다. </li><li> 단계를 반복 4.2.3과 금은 여전히 ​​C 형 외부에 표시되는 경우 4.2.4. </li><li> 포토 레지스트를 제거하는 아세톤에 샘플을 초음파 처리. </li><li> DI 물 샘플을 씻어 통풍 건조 공기 총을. </li><li> 현미경 샘플을 검사합니다. </li><li> 단계를 반복 4.2.6 및 4.2.도 7의 포토 레지스트가 완전히 제거되지 않은 경우. 참고 : 또는 적용 산소는 포토 레지스트를 제거하기 전에 포토 레지스트에 단계를 연화 레지스트. 그러나, 초음파 목욕 (해당되는 경우) 포토 레지스트를 제거하는 가장 효과적인 방법입니다. </li></ol></li></ol> 에어 나노 갭에 대한 알 2 O 3 5. 제거 (그림 2t, 배) <ol><li> 알 2 O 3을 제거하는 5 분 동안 5 %의 불화 수소 (HF) 용액에서 샘플을 담근다. </li><li> DI 물 샘플을 씻어 통풍 건조 공기 총을. </li></ol>

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	<li>Xu, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+visible-infrared+metamaterials+and+their+applications+in+highly+sensitive+chemical+and+biological+sensing.">Flexible visible-infrared metamaterials and their applications in highly sensitive chemical and biological sensing.</a> Nano Lett. 11 (8), 3232-3238 (2011).</li><li>Singh, R., Cao, W., Al-Naib, I., Cong, L., Withayachumnankul, W., Zhang, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultrasensitive+terahertz+sensing+with+high-Q+Fano+resonances+in+metasurfaces.">Ultrasensitive terahertz sensing with high-Q Fano resonances in metasurfaces.</a> Appl. Phys. Lett. 105 (17), 171101 (2014).</li><li>Torun, H., Top, F. C., Dundar, G., Yalcinkaya, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+antenna-coupled+split-ring+resonator+for+biosensing.">An antenna-coupled split-ring resonator for biosensing.</a> J. Appl. Phys. 116 (12), 124701 (2014).</li><li>Chen, T., Li, S., Sun, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Metamaterials+application+in+sensing.">Metamaterials application in sensing.</a> Sensors. 12 (3), 2742-2765 (2012).</li><li>Jaruwongrungsee, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfluidic-based+Split-Ring-Resonator+Sensor+for+Real-time+and+Label-free+Biosensing.">Microfluidic-based Split-Ring-Resonator Sensor for Real-time and Label-free Biosensing.</a> Procedia Eng. 120, 163-166 (2015).</li><li>Han, J., Lakhtakia, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Semiconductor+split-ring+resonators+for+thermally+tunable+terahertz+metamaterials.">Semiconductor split-ring resonators for thermally tunable terahertz metamaterials.</a> J. Mod. Optic. 56 (4), 554-557 (2009).</li><li>Melik, R., Unal, E., Perkgoz, N. K., Puttlitz, C., Demir, H. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+metamaterials+for+wireless+strain+sensing.">Flexible metamaterials for wireless strain sensing.</a> Appl. Phys. Lett. 95 (18), 181105 (2009).</li><li>Naqui, J., Dur&#225;n-Sindreu, M., Mart&#237;n, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Alignment+and+position+sensors+based+on+split+ring+resonators.">Alignment and position sensors based on split ring resonators.</a> Sensors. 12 (9), 11790-11797 (2012).</li><li>Chiam, S., Singh, R., Gu, J., Han, J., Zhang, W., Bettiol, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Increased+frequency+shifts+in+high+aspect+ratio+terahertz+split+ring+resonators.">Increased frequency shifts in high aspect ratio terahertz split ring resonators.</a> Appl. Phys. Lett. 94 (6), 064102 (2009).</li><li>Gil, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Varactor-loaded+split+ring+resonators+for+tunable+notch+filters+at+microwave+frequencies.">Varactor-loaded split ring resonators for tunable notch filters at microwave frequencies.</a> Electron. Lett. 40 (21), 1347-1348 (2004).</li><li>Driscoll, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Tuned+permeability+in+terahertz+split-ring+resonators+for+devices+and+sensors.">Tuned permeability in terahertz split-ring resonators for devices and sensors.</a> Appl. Phys. Lett. 91 (6), 062511 (2007).</li><li>Liu, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Displacement+Current+Mediated+Resonances+in+Terahertz+Metamaterials.">Displacement Current Mediated Resonances in Terahertz Metamaterials.</a> Adv. Opt. Mater. 4 (8), 1302-1309 (2016).</li><li>Huang, M., Zhao, F., Cheng, Y., Xu, N., Xu, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large+area+uniform+nanostructures+fabricated+by+direct+femtosecond+laser+ablation.">Large area uniform nanostructures fabricated by direct femtosecond laser ablation.</a> Opt. Express. 16 (23), 19354-19365 (2008).</li><li>Broers, A., Molzen, W., Cuomo, J., Wittels, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electron-beam+fabrication+of+80-&#197;+metal+structures.">Electron-beam fabrication of 80-&#197; metal structures.</a> Appl. Phys. Lett. 29 (9), 596-598 (1976).</li><li>Isaacson, M., Muray, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Insitu+vaporization+of+very+low+molecular+weight+resists+using+1/2+nm+diameter+electron+beams.">Insitu vaporization of very low molecular weight resists using 1/2 nm diameter electron beams.</a> J. Vac. Sci. Technol. 19 (4), 1117-1120 (1981).</li><li>Yang, J. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Understanding+of+hydrogen+silsesquioxane+electron+resist+for+sub-5-nm-half-pitch+lithography.">Understanding of hydrogen silsesquioxane electron resist for sub-5-nm-half-pitch lithography.</a> J. Vac. Sci. Technol. B. 27 (6), 2622-2627 (2009).</li><li>Duan, H., Yang, J. K., Berggren, K. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+Collapse+of+High-Aspect-Ratio+Nanostructures.">Controlled Collapse of High-Aspect-Ratio Nanostructures.</a> Small. 7 (18), 2661-2668 (2011).</li><li>Cord, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limiting+factors+in+sub-10nm+scanning-electron-beam+lithography.">Limiting factors in sub-10nm scanning-electron-beam lithography.</a> J. Vac. Sci. Technol. B. 27 (6), 2616-2621 (2009).</li><li>Manfrinato, V. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resolution+limits+of+electron-beam+lithography+toward+the+atomic+scale.">Resolution limits of electron-beam lithography toward the atomic scale.</a> Nano Lett. 13 (4), 1555-1558 (2013).</li><li>Ashraf, M., Sreenath, A., Chollet, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Low-cost+mould+for+nano-imprinting+uses+monolayer+of+self-organized+nanospheres.">Low-cost mould for nano-imprinting uses monolayer of self-organized nanospheres.</a> SPIE Newsroom. , (2007).</li><li>Hu, T., Gao, Y., Wang, Z., Tang, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One-dimensional+self-assembly+of+inorganic+nanoparticles.">One-dimensional self-assembly of inorganic nanoparticles.</a> Front. Phys. China. 4, 487-496 (2009).</li><li>Kitching, H., Shiers, M. J., Kenyon, A. J., Parkin, I. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-assembly+of+metallic+nanoparticles+into+one+dimensional+arrays.">Self-assembly of metallic nanoparticles into one dimensional arrays.</a> J. Mater. Chem. A. 1 (24), 6985-6999 (2013).</li><li>Klinkova, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+and+optical+properties+of+self-assembled+chains+of+plasmonic+nanocubes.">Structural and optical properties of self-assembled chains of plasmonic nanocubes.</a> Nano Lett. 14 (11), 6314-6321 (2014).</li><li>Caswell, K., Wilson, J. N., Bunz, U. H., Murphy, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preferential+end-to-end+assembly+of+gold+nanorods+by+biotin-streptavidin+connectors.">Preferential end-to-end assembly of gold nanorods by biotin-streptavidin connectors.</a> J. Am. Chem. Soc. 125 (46), 13914-13915 (2003).</li><li>Liu, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Step-growth+polymerization+of+inorganic+nanoparticles.">Step-growth polymerization of inorganic nanoparticles.</a> Science. 329 (5988), 197-200 (2010).</li><li>Nie, Z., Fava, D., Kumacheva, E., Zou, S., Walker, G. C., Rubinstein, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Self-assembly+of+metal-polymer+analogues+of+amphiphilic+triblock+copolymers.">Self-assembly of metal-polymer analogues of amphiphilic triblock copolymers.</a> Nat. Mater. 6 (8), 609-614 (2007).</li><li>Chen, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atomic+layer+lithography+of+wafer-scale+nanogap+arrays+for+extreme+confinement+of+electromagnetic+waves.">Atomic layer lithography of wafer-scale nanogap arrays for extreme confinement of electromagnetic waves.</a> Nat. Commun. 4 (2361), (2013).</li><li>Nam, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sub-10-nm+nanochannels+by+self-sealing+and+self-limiting+atomic+layer+deposition.">Sub-10-nm nanochannels by self-sealing and self-limiting atomic layer deposition.</a> Nano Lett. 10 (9), 3324-3329 (2010).</li></ol>

저자는 공개 아무것도 없어.

이 제조 기술은 전자빔 리소그래피 및 자기 조립 등 기존의 방법을 통해 나노 구조체를 만들기위한 중요한 장점을 갖는다. 첫째, 나노 구조물은 전자 빔 리소그래피 프로세스에 실용적이지 나노 기둥 배열을 특징으로 포토 마스크를 이용하여 대 면적 (전체 웨이퍼)를 통해 실현 될 수있다. 둘째로, 제조 공정은 전자 빔 리소그래피에 비해 훨씬 빠르고 간단하며 저렴 전통적인 웨이퍼 스케일 마이?...

테라 헤르츠 (헤르츠) 메타 물질 (MMS)를 생물 의학적 센서 주파수 유연한 디바이스 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11을 위해 개발되었다. 테라 헤르츠 MM 센서의 감도 및 주파수 선택성을 개선하기 위해, 나노 기둥 기반 분할 링 공진기 (SRR)은 (매우 고품질 인자 테라 헤르츠 공진을 여기시키기 나노 기둥 배열을 금 (Au) 내부에서 발생하는 변위 전류를 이용하여 설계 한 Q-요인) (~ 450) (그림 1) 12. 나노 기둥 기반 SRR을 높은 Q-요인과 유망 감지 능력 등 nanostructur의 제조를 표시하더라도넓은 지역에 걸쳐 높은 종횡비 (40)와 나노 크기의 갭 (하위 10 ㎚)와 에스 도전 13 남아있다. 나노 크기 구조물을 제조하는 가장 일반적으로 사용되는 기술은 전자 빔 리소그래피 (EBL) 14, 15, 16, 17이다. 그러나, EBL의 분해능은 여전히 의한 빔 스폿 사이즈, 전자 산란의 레지스트 특성 및 개발 프로세스 (18, 19)에 한정된다. 또한 인한 느린 처리 시간으로 대 면적 EBL을 사용하는 나노 구조물을 제조하는 것이 실용적이지 큰 공정 (20)을 요한다. 나노 구조를 달성하는 또 다른 전략은 자기 조립 기술 (21, 22)을 사용하는 것이다. 솔루션 및 폴더의 유틸리티에 자기 조립 금속 나노 큐브 (나노)으로정전 상호 작용 사이의 나노 고분자 리간드의 연관 델링, 나노 갭으로 잘 구성된 일차원 NC 어레이 (23)를 얻을 수있다. 나노 갭 크기는 나노 결정의 고분자 리간드에 따라 상이한 분자량 24, 25, 26 다른 중합체 물질을인가함으로써 제어 될 수있다. 자기 조립은 확장 가능하고 비용 효율적인 나노 구조물 (23)을 달성하기위한 강력한 방법이다. 그러나, 제조 공정은 종래의 마이크로 및 나노 제작 방법에 비하여 더 복잡하고, 나노 갭 크기의 제어는 전자 장치 애플리케이션을위한 충분히 정확하지 않다. 성공적 나노 기둥 SRR을 기반를 제작하기 위하여, 신규 한 제조 방법은 다음과 같은 목적을 달성하기 위해 개발되어야한다 : I)의 제조 공정을 적용하는 것이 용이하고 협약과 호환알 마이크로 및 나노 제조 공정; ⅱ) 대 면적 제조에 적용한다; ⅲ) 나노 틈새의 크기는 쉽고 정확하게 0.1 nm의 분해능으로 제어 할 수 있고, 10 nm 이하로 축소 될 수있다. 신규 한 제조 방법은 나노 기둥 SRR을 기반을 제조하기위한 전기 도금 공정의 조합과 원자 층 증착 (ALD) 공정을 이용하여 설명된다. 전기가 저가로 자체 충전 프로세스이기 때문에 대 면적 구조를 제조하기 쉽다. ALD 정확하게 프로세스 중에 반응 사이클에 의해 제어 될 수있는 화학 기상 증착 (CVD) 공정이다. ALD 박막의 해상도는 0.1 나노 미터 일 수 있고, 박막은 균일 한 나노 크기의 간극 (27), (28)을 만들 적합한 고품질로 코팅된다. 10 nm의 간격 이하의 나노 기둥 기반 SRR 어레이 성공적 6mm × 6mm의 면적 위에 제조 될 수있다. 둘이야imulated 측정 테라 헤르츠 투과 스펙트럼은 변위 전류에 의해 매개되는 나노 기둥 기반 SRR을 가능성을 증명하는 Q 팩터 큰 주파수 시프트 초고 공진 동작을 도시한다. 상세한 제조 과정은 상기 프로토콜 절에서 설명하고, 상기 비디오 프로토콜 실무자 제조 프로세스를 이해하고, 나노 기둥 SRR을 기반의 제조와 관련된 공통적 인 실수를 방지 할 수 있습니다.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1240">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Silicon Wafer</td>
			<td style="width:295px;">Siltronic AG</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td style="width:437px;">100mm diameter, N-type, one-side polish, resitivity: 560-840 &#937;&#8226;cm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Chromium</td>
			<td style="width:295px;">Kurt J. Lesker Company</td>
			<td style="width:199px;">EVMCR35J</td>
			<td>99.95% pure</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Copper</td>
			<td style="width:295px;">Kurt J. Lesker Company</td>
			<td style="width:199px;">EVMCU40QXQJ</td>
			<td>99.99% pure</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">E-Beam Evaporator System</td>
			<td style="width:295px;">Rocky Mountain Vacuum Tech.</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td>RME-2000</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">S1813 Positive Photoresist</td>
			<td style="width:295px;">Microposit</td>
			<td style="width:199px;">10018348</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Spinner</td>
			<td style="width:295px;">Best Tools</td>
			<td style="width:199px;">S0114031123</td>
			<td>SMART COATER 100</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Mask Aligner</td>
			<td style="width:295px;">Midas</td>
			<td style="width:199px;">MDA-400LJ</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Digital Hot Plate</td>
			<td style="width:295px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:199px;">HP131725</td>
			<td>Super-Nuvoa series, maximum temperature: 370 degree C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">MF319 Developer</td>
			<td style="width:295px;">Microposit</td>
			<td style="width:199px;">10018042</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Acetone</td>
			<td style="width:295px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:199px;">A18P-4</td>
			<td style="width:437px;">N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Isopropyl Alcohol</td>
			<td style="width:295px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:199px;">A416-4</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Gold 25 ES RTU</td>
			<td style="width:295px;">Technic Inc.</td>
			<td style="width:199px;">391427</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Source Meter</td>
			<td style="width:295px;">Keithley</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td>2612 System SourceMeter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Microscope</td>
			<td style="width:295px;">Omax</td>
			<td style="width:199px;">NJF-120A</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Profilometer</td>
			<td style="width:295px;">Tencor Instruments</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td>Alpha-Step 200</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">APS Copper Etchant 100</td>
			<td style="width:295px;">Transfene Company, Inc.</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">CE-5 M Chromium Mask Etchant</td>
			<td style="width:295px;">Transfene Company, Inc.</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Atomic Layer Deposition System</td>
			<td style="width:295px;">Cambridge Nano Tech inc.</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td>Savannah series</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Ion Mill Etching System</td>
			<td style="width:295px;">Intlvac Thin Film</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td>Nanoquest series</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Ultrasonic Cleaner</td>
			<td style="width:295px;">Crest Ultrasonics</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td>Powersonic series</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Hydrofluoric Acid</td>
			<td style="width:295px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:199px;">244279</td>
			<td>Diluted to 5%</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:311px;">Field Emission Gun Scanning Electron Microscope</td>
			<td style="width:295px;">Jeol Ltd.</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td>JEOL 6700 series</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication of nanopillar-based split ring resonators for displacement current mediated resonances in terahertz metamaterials

SRR 그러한 공진기 주변의 온도 및 압력 등의 환경의 특성에 의해 영향을받지 않기 때문에 헤르츠 (헤르츠) 분할 링 공진기 (SRR) 메타 물질 (MMS)는 가스, 화학 및 생체 분자 감지 애플리케이션에 대해 검토되고있다. 테라 헤르츠 주파수의 전자기 방사선은 중요한 조건이 특히 생체 분자 센서의 응용 프로그램 인 생체 적합성이다. 그러나, 품질 계수 (Q 값) 및 기존의 박막 계 분할 링 공진기의 주파수 반응 (SRR) MMS는 센서로서의 감도 및 선택성을 제한하는 매우 낮다. 본 연구에서는 새로운 나노 기둥 기반 SRR의 MMS는이 변위 전류를 이용하여, 주위에 기존의 박막 기반의 MMS는보다 45 배 높은 450까지의 Q 팩터를 향상시키기 위해 설계되었습니다. 인핸스 Q 팩터에 더하여, 나노 기둥 계는 MMS는 전통 의해 얻어진 시프트에 비해 더 큰 주파수 변화 (17 배 유도알 박막을 기반으로 MMS). 때문에 크게 향상된 Q-요인과 주파수 변화뿐만 아니라 생체 적합성 방사선의 재산, 테라 헤르츠 나노 기둥 기반 SRR은 생체 물질의 손상 또는 왜곡을 유발하지 않고 높은 감도와 선택성을 가진 생체 분자 센서의 개발을위한 이상적인 MMS는 있습니다. 신규 한 제조 공정은 변위 전류 매개 테라 헤르츠 보호용 나노 기둥 기반 SRR을 구축하는 것으로 입증되었다. 두 단계의 금 (Au) 도금 공정 및 원자 층 증착 (ALD) 공정이 금 나노 기둥 사이의 서브 -10 나노 스케일 갭을 생성하기 위해 사용된다. ALD 프로세스는 컨 포멀 코팅에있어서, 알루미늄 (Al 2 O 3) 나노 스케일 두께의 층이 달성 될 수있는 균일 한 산화 알루미늄 때문이다. 순차적으로 알 2 O 3, 금, 근접 포장의 Au-Al 계 나노 스케일 2 O 3 -Au 구조 사이의 공간을 채우기 위해 다른 금 박막을 전기 도금으로 알 2 O 3 갭이 될 수 있습니다만드는. 나노 갭의 크기는 잘 정확하게 0.1 nm의 정확도를 갖는 ALD 공정의 증착주기를 제어함으로써 정의 될 수있다.

<html> 제조 방식은 각 단계 (도 2a-X)를 보여줍니다. 광학 상 (도 2Y-AC) 및 주사 전자 현미경 (SEM) 화상 (도 2AD-AG)은 다양한 제조 단계에서의 나노 기둥 기반 SRR을 수집 하였다. 애니메이션 (도 2A-C)는 전기 금 나노 기둥의 제 1 층과 전해 금 필름의 두번째 층뿐만 아니라 그들 사이에 나노 갭을 나타낸다. 도 2d는 알 <s...

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Fabrication of Nanopillar-Based Split Ring Resonators for Displacement Current Mediated Resonances in Terahertz Metamaterials

디자인과 새로운 나노 기둥 기반의 분할 링 공진기 (SRR)의 제조를위한 프로토콜이 표시됩니다.

테라 헤르츠 메타 물질의 변위 현재 중재 공명은을위한 나노 기둥 기반 분할 링 공진기의 제작

Terahertz (THz) split ring resonator (SRR) metamaterials (MMs) has been studied for gas, chemical, and biomolecular sensing applications because the SRR ...

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비디오: Fabrication of Nanopillar-Based Split Ring Resonators for Displacement Current Mediated Resonances in Terahertz Metamaterials

Fabricating Metamaterials Using the Fiber Drawing Method

Metamaterials are man-made composite materials, fabricated by assembling components much smaller than the wavelength at which they operate 1. They owe their electromagnetic properties to the structure of their constituents, instead of the atoms that compose them. For example, sub-wavelength metal wires can be arranged to possess an effective electric permittivity that is either positive or negative at a given frequency, in contrast to the metals themselves 2. This unprecedented control over the behaviour of light can potentially lead to a number of novel devices, such as invisibility cloaks 3, negative refractive index materials 4, and lenses that resolve objects below the diffraction limit 5. However, metamaterials operating at optical, mid-infrared and terahertz frequencies are conventionally made using nano- and micro-fabrication techniques that are expensive and produce samples that are at most a few centimetres in size 6-7. Here we present a fabrication method to produce hundreds of meters of metal wire metamaterials in fiber form, which exhibit a terahertz plasmonic response 8. We combine the stack-and-draw technique used to produce microstructured polymer optical fiber 9 with the Taylor-wire process 10, using indium wires inside polymethylmethacrylate (PMMA) tubes. PMMA is chosen because it is an easy to handle, drawable dielectric with suitable optical properties in the terahertz region; indium because it has a melting temperature of 156.6 &deg;C which is appropriate for codrawing with PMMA. We include an indium wire of 1 mm diameter and 99.99% purity in a PMMA tube with 1 mm inner diameter (ID) and 12 mm outside diameter (OD) which is sealed at one end. The tube is evacuated and drawn down to an outer diameter of 1.2 mm. The resulting fiber is then cut into smaller pieces, and stacked into a larger PMMA tube. This stack is sealed at one end and fed into a furnace while being rapidly drawn, reducing the diameter of the structure by a factor of 10, and increasing the length by a factor of 100. Such fibers possess features on the micro- and nano- scale, are inherently flexible, mass-producible, and can be woven to exhibit electromagnetic properties that are not found in nature. They represent a promising platform for a number of novel devices from terahertz to optical frequencies, such as invisible fibers, woven negative refractive index cloths, and super-resolving lenses.

Metamaterials at terahertz frequencies offer unique opportunities, but are challenging to fabricate in bulk. We adapt the fabrication procedure for microstructured polymer optical fibers to inexpensively fabricate metamaterials potentially on an industrial scale. We produce polymethylmethacrylate fibers containing ~10 &mu;m diameter indium wires separated by ~100 &mu;m, which exhibit a terahertz plasmonic response.

섬유 그리기 방법을 사용하여 제조 Metamaterials

Metamaterials are man-made composite materials, fabricated by assembling components much smaller than the wavelength at which they operate 1. They owe ...

연구

공학

Terahertz Microfluidic Sensing Using a Parallel-plate Waveguide Sensor

Refractive index (RI) sensing is a powerful noninvasive and label-free sensing technique for the identification, detection and monitoring of microfluidic samples with a wide range of possible sensor designs such as interferometers and resonators 1,2. Most of the existing RI sensing applications focus on biological materials in aqueous solutions in visible and IR frequencies, such as DNA hybridization and genome sequencing. At terahertz frequencies, applications include quality control, monitoring of industrial processes and sensing and detection applications involving nonpolar materials.
Several potential designs for refractive index sensors in the terahertz regime exist, including photonic crystal waveguides 3, asymmetric split-ring resonators 4, and photonic band gap structures integrated into parallel-plate waveguides 5. Many of these designs are based on optical resonators such as rings or cavities. The resonant frequencies of these structures are dependent on the refractive index of the material in or around the resonator. By monitoring the shifts in resonant frequency the refractive index of a sample can be accurately measured and this in turn can be used to identify a material, monitor contamination or dilution, etc.
The sensor design we use here is based on a simple parallel-plate waveguide 6,7. A rectangular groove machined into one face acts as a resonant cavity (Figures 1 and 2). When terahertz radiation is coupled into the waveguide and propagates in the lowest-order transverse-electric (TE1) mode, the result is a single strong resonant feature with a tunable resonant frequency that is dependent on the geometry of the groove 6,8. This groove can be filled with nonpolar liquid microfluidic samples which cause a shift in the observed resonant frequency that depends on the amount of liquid in the groove and its refractive index 9.
Our technique has an advantage over other terahertz techniques in its simplicity, both in fabrication and implementation, since the procedure can be accomplished with standard laboratory equipment without the need for a clean room or any special fabrication or experimental techniques. It can also be easily expanded to multichannel operation by the incorporation of multiple grooves 10. In this video we will describe our complete experimental procedure, from the design of the sensor to the data analysis and determination of the sample refractive index.

The procedure for implementing a refractive index sensor for terahertz frequencies based on a grooved parallel-plate waveguide geometry is described here. The method yields a measurement of the refractive index of a small volume of liquid through monitoring of the shift in the resonant frequency of the waveguide structure

병렬 판 도파관 센서를 사용하여 Terahertz 마이크로 감지

Refractive index (RI) sensing is a powerful noninvasive and label-free sensing technique for the identification, detection and monitoring of microfluidic ...

Design, Fabrication, and Experimental Characterization of Plasmonic Photoconductive Terahertz Emitters

In this video article we present a detailed demonstration of a highly efficient method for generating terahertz waves. Our technique is based on photoconduction, which has been one of the most commonly used techniques for terahertz generation 1-8. Terahertz generation in a photoconductive emitter is achieved by pumping an ultrafast photoconductor with a pulsed or heterodyned laser illumination. The induced photocurrent, which follows the envelope of the pump laser, is routed to a terahertz radiating antenna connected to the photoconductor contact electrodes to generate terahertz radiation. Although the quantum efficiency of a photoconductive emitter can theoretically reach 100%, the relatively long transport path lengths of photo-generated carriers to the contact electrodes of conventional photoconductors have severely limited their quantum efficiency. Additionally, the carrier screening effect and thermal breakdown strictly limit the maximum output power of conventional photoconductive terahertz sources. To address the quantum efficiency limitations of conventional photoconductive terahertz emitters, we have developed a new photoconductive emitter concept which incorporates a plasmonic contact electrode configuration to offer high quantum-efficiency and ultrafast operation simultaneously. By using nano-scale plasmonic contact electrodes, we significantly reduce the average photo-generated carrier transport path to photoconductor contact electrodes compared to conventional photoconductors 9. Our method also allows increasing photoconductor active area without a considerable increase in the capacitive loading to the antenna, boosting the maximum terahertz radiation power by preventing the carrier screening effect and thermal breakdown at high optical pump powers. By incorporating plasmonic contact electrodes, we demonstrate enhancing the optical-to-terahertz power conversion efficiency of a conventional photoconductive terahertz emitter by a factor of 50 10.

We describe methods for the design, fabrication, and experimental characterization of plasmonic photoconductive emitters, which offer two orders of magnitude higher terahertz power levels compared to conventional photoconductive emitters.

Plasmonic의 광전 테라 헤르츠 터의 설계, 제작 및 실험 특성

In this video article we present a detailed demonstration of a highly efficient method for generating terahertz waves. Our technique is based on ...

Evaluating Plasmonic Transport in Current-carrying Silver Nanowires

Plasmonics is an emerging technology capable of simultaneously transporting a plasmonic signal and an electronic signal on the same information support1,2,3. In this context, metal nanowires are especially desirable for realizing dense routing networks4. A prerequisite to operate such shared nanowire-based platform relies on our ability to electrically contact individual metal nanowires and efficiently excite surface plasmon polaritons5 in this information support. In this article, we describe a protocol to bring electrical terminals to chemically-synthesized silver nanowires6 randomly distributed on a glass substrate7. The positions of the nanowire ends with respect to predefined landmarks are precisely located using standard optical transmission microscopy before encapsulation in an electron-sensitive resist. Trenches representing the electrode layout are subsequently designed by electron-beam lithography. Metal electrodes are then fabricated by thermally evaporating a Cr/Au layer followed by a chemical lift-off. The contacted silver nanowires are finally transferred to a leakage radiation microscope for surface plasmon excitation and characterization8,9. Surface plasmons are launched in the nanowires by focusing a near infrared laser beam on a diffraction-limited spot overlapping one nanowire extremity5,9. For sufficiently large nanowires, the surface plasmon mode leaks into the glass substrate9,10. This leakage radiation is readily detected, imaged, and analyzed in the different conjugate planes in leakage radiation microscopy9,11. The electrical terminals do not affect the plasmon propagation. However, a current-induced morphological deterioration of the nanowire drastically degrades the flow of surface plasmons. The combination of surface plasmon leakage radiation microscopy with a simultaneous analysis of the nanowire electrical transport characteristics reveals the intrinsic limitations of such plasmonic circuitry.

Silver nanowires can simultaneously transport electrons and optical information in the form of surface plasmons. A procedure is described here to realize such a shared circuitry and the limitations at propagating both information carriers are evaluated.

Plasmonics is an emerging technology capable of simultaneously transporting a plasmonic signal and an electronic signal on the same information ...

Fabrication and Characterization of Superconducting Resonators

Superconducting microwave resonators are of interest for a wide range of applications, including for their use as microwave kinetic inductance detectors (MKIDs) for the detection of faint astrophysical signatures, as well as for quantum computing applications and materials characterization. In this paper, procedures are presented for the fabrication and characterization of thin-film superconducting microwave resonators. The fabrication methodology allows for the realization of superconducting transmission-line resonators with features on both sides of an atomically smooth single-crystal silicon dielectric. This work describes the procedure for the installation of resonator devices into a cryogenic microwave testbed and for cool-down below the superconducting transition temperature. The set-up of the cryogenic microwave testbed allows one to do careful measurements of the complex microwave transmission of these resonator devices, enabling the extraction of the properties of the superconducting lines and dielectric substrate (e.g., internal quality factors, loss and kinetic inductance fractions), which are important for device design and performance.

Superconducting microwave resonators are of interest for detection of light, quantum computing applications and materials characterization. This work presents a detailed procedure for fabrication and characterization of superconducting microwave resonator scattering parameters.

초전도 공진기의 제조 및 특성

Superconducting microwave resonators are of interest for a wide range of applications, including for their use as microwave kinetic inductance detectors ...

Colloidal Synthesis of Nanopatch Antennas for Applications in Plasmonics and Nanophotonics

We present a method for colloidal synthesis of silver nanocubes and the use of these in combination with a smooth gold film, to fabricate plasmonic nanoscale patch antennas. This includes a detailed procedure for the fabrication of thin films with a well-controlled thickness over macroscopic areas using layer-by-layer deposition of polyelectrolyte polymers, namely poly(allylamine) hydrochloride (PAH) and polystyrene sulfonate (PSS). These polyelectrolyte spacer layers serve as a dielectric gap in between silver nanocubes and a gold film. By controlling the size of the nanocubes or the gap thickness, the plasmon resonance can be tuned from about 500 nm to 700 nm. Next, we demonstrate how to incorporate organic sulfo-cyanine5 carboxylic acid (Cy5) dye molecules into the dielectric polymer gap region of the nanopatch antennas. Finally, we show greatly enhanced fluorescence of the Cy5 dyes by spectrally matching the plasmon resonance with the excitation energy and the Cy5 absorption peak. The method presented here enables the fabrication of plasmonic nanopatch antennas with well-controlled dimensions utilizing colloidal synthesis and a layer-by-layer dip-coating process with the potential for low cost and large-scale production. These nanopatch antennas hold great promise for practical applications, for example in sensing, ultrafast optoelectronic devices and for high-efficiency photodetectors.

A protocol for the colloidal synthesis of silver nanocubes and fabrication of plasmonic nanoscale patch antennas with sub-10 nm gaps is presented.

플라즈몬과 나노 포토닉스의 응용 프로그램에 대한 Nanopatch 안테나의 콜로이드 합성

We present a method for colloidal synthesis of silver nanocubes and the use of these in combination with a smooth gold film, to fabricate plasmonic ...

Stimulated Stokes and Antistokes Raman Scattering in Microspherical Whispering Gallery Mode Resonators

Dielectric microspheres can confine light and sound for a length of time through high quality factor whispering gallery modes (WGM). Glass microspheres can be thought as a store of energy with a huge variety of applications: compact laser sources, highly sensitive biochemical sensors and nonlinear phenomena. A protocol for the fabrication of both the microspheres and coupling system is given. The couplers described here are tapered fibers. Efficient generation of nonlinear phenomena related to third order optical non-linear susceptibility &#935;(3) interactions in triply resonant silica microspheres is presented in this paper. The interactions here reported are: Stimulated Raman Scattering (SRS), and four wave mixing processes comprising Stimulated Anti-stokes Raman Scattering (SARS). A proof of the cavity-enhanced phenomenon is given by the lack of correlation among the pump, signal and idler: a resonant mode has to exist in order to obtain the pair of signal and idler. In the case of hyperparametric oscillations (four wave mixing and stimulated anti-stokes Raman scattering), the modes must fulfill the energy and momentum conservation and, last but not least, have a good spatial overlap.

Efficient generation of nonlinear phenomena related to third order optical non-linear susceptibility &#935;(3) interactions in triply resonant silica microspheres is presented in this paper. The interactions here reported are: Stimulated Raman Scattering (SRS), and four wave mixing processes comprising Stimulated Anti-stokes Raman Scattering (SARS).

Microspherical 위스퍼 링 갤러리 모드 공진기에 자극 스톡스와 Antistokes 라만 산란

Dielectric microspheres can confine light and sound for a length of time through high quality factor whispering gallery modes (WGM). Glass microspheres ...

Measurement of Quantum Interference in a Silicon Ring Resonator Photon Source

Silicon photonic chips have the potential to realize complex integrated quantum information processing circuits, including photon sources, qubit manipulation, and integrated single-photon detectors. Here, we present the key aspects of preparing and testing a silicon photonic quantum chip with an integrated photon source and two-photon interferometer. The most important aspect of an integrated quantum circuit is minimizing loss so that all of the generated photons are detected with the highest possible fidelity. Here, we describe how to perform low-loss edge coupling by using an ultra-high numerical aperture fiber to closely match the mode of the silicon waveguides. By using an optimized fusion splicing recipe, the UHNA fiber is seamlessly interfaced with a standard single-mode fiber. This low-loss coupling allows the measurement of high-fidelity photon production in an integrated silicon ring resonator and the subsequent two-photon interference of the produced photons in a closely integrated Mach-Zehnder interferometer. This paper describes the essential procedures for the preparation and characterization of high-performance and scalable silicon quantum photonic circuits.

Silicon photonic chips have the potential to realize complex integrated quantum systems. Presented here is a method for preparing and testing a silicon photonic chip for quantum measurements.

실리콘 링 공진기 광자 소스에서 양자 간섭 측정

Silicon photonic chips have the potential to realize complex integrated quantum information processing circuits, including photon sources, qubit ...

Fabrication of Polymer Microspheres for Optical Resonator and Laser Applications

This paper describes three methods of preparing fluorescent microspheres comprising &#960;-conjugated or non-conjugated polymers: vapor diffusion, interface precipitation, and mini-emulsion. In all methods, well-defined, micrometer-sized spheres are obtained from a self-assembling process in solution. The vapor diffusion method can result in spheres with the highest sphericity and surface smoothness, yet the types of the polymers able to form these spheres are limited. On the other hand, in the mini-emulsion method, microspheres can be made from various types of polymers, even from highly crystalline polymers with coplanar, &#960;-conjugated backbones. The photoluminescent (PL) properties from single isolated microspheres are unusual: the PL is confined inside the spheres, propagates at the circumference of the spheres via the total internal reflection at the polymer/air interface, and self-interferes to show sharp and periodic resonant PL lines. These resonating modes are so-called "whispering gallery modes" (WGMs). This work demonstrates how to measure WGM PL from single isolated spheres using the micro-photoluminescence (&#181;-PL) technique. In this technique, a focused laser beam irradiates a single microsphere, and the luminescence is detected by a spectrometer. A micromanipulation technique is then used to connect the microspheres one by one and to demonstrate the intersphere PL propagation and color conversion from coupled microspheres upon excitation at the perimeter of one sphere and detection of PL from the other microsphere. These techniques, &#181;-PL and micromanipulation, are useful for experiments on micro-optic application using polymer materials.

Protocols for the synthesis of microspheres from polymers, the manipulation of microspheres, and micro-photoluminescence measurements are presented.

광 공진기 및 레이저 응용을위한 고분자 미소 구의 제조

This paper describes three methods of preparing fluorescent microspheres comprising &#960;-conjugated or non-conjugated polymers: vapor diffusion, ...

Fabrication of Ultra-thin Color Films with Highly Absorbing Media Using Oblique Angle Deposition

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present an advanced method for fabricating ultra-thin color films with improved characteristics. The proposed process addresses several fabrication issues, including large area processing. Specifically, the protocol describes a process for fabricating ultra-thin color films using an electron beam evaporator for oblique angle deposition of germanium (Ge) and gold (Au) on silicon (Si) substrates.&#160; Film porosity produced by the oblique angle deposition induces color changes in the ultra-thin film. The degree of color change depends on factors such as deposition angle and film thickness. Fabricated samples of the ultra-thin color films showed improved color tunability and color purity. In addition, the measured reflectance of the fabricated samples was converted into chromatic values and analyzed in terms of color. Our ultra-thin film fabricating method is expected to be used for various ultra-thin film applications such as flexible color electrodes, thin film solar cells, and optical filters. Also, the process developed here for analyzing the color of the fabricated samples is broadly useful for studying various color structures.

We present a detailed method for fabricating ultra-thin color films with improved characteristics for optical coatings. The oblique angle deposition technique using an electron beam evaporator allows improved color tunability and purity. Fabricated films of Ge and Au on Si substrates were analyzed by reflectance measurements and color information conversion.

기울기 각도 증 착을 사용 하 여 미디어를 흡수 하는 높은 가진 매우 얇은 필름의 제조

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present ...