亞波長(zhǎng)金屬孔陣表面等離子體增強(qiáng)透射現(xiàn)象的研究.pdf

1、自從1998年Ebbesen小組發(fā)現(xiàn)了超常光學(xué)透射現(xiàn)象，已經(jīng)有很多關(guān)于通過金屬納米孔陣的共振增強(qiáng)透射方面的研究。這些研究成果為在納米尺度上對(duì)光實(shí)現(xiàn)控制打開了新的局面，并且已經(jīng)有越來越多的應(yīng)用集中于光電子和傳感技術(shù)。但是，關(guān)于這種超強(qiáng)透射的物理機(jī)制，眾說紛紜，爭(zhēng)論也很激烈，所以為了有效地利用這種超常透射現(xiàn)象，弄清隱藏在其中的機(jī)理很重要。本文試圖通過對(duì)不同金屬納米孔陣增強(qiáng)透射現(xiàn)象的研究，來探索引起增強(qiáng)透射的機(jī)理。
　　我們用聚焦離子束

2、刻蝕的方法在金膜中制作了多種二維晶體，測(cè)量了通過這些晶體的透射譜，發(fā)現(xiàn)透射譜曲線的形狀和波峰的位置強(qiáng)烈地依賴于孔陣排列方式和孔間距。我們從實(shí)驗(yàn)上證明了產(chǎn)生于金屬/空氣和金屬/玻璃界面的水平表面等離子體共振機(jī)制在增強(qiáng)透射現(xiàn)象中起了主要作用，從理論上解釋了每個(gè)共振峰產(chǎn)生的機(jī)理及其與晶體結(jié)構(gòu)常數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，由于表面等離子波矢與倒格矢向量的耦合，增強(qiáng)了某些入射波長(zhǎng)的透射。我們還對(duì)對(duì)不同晶體的增強(qiáng)透射效應(yīng)作了對(duì)比。準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出比其他晶體更寬的表

3、面等離子體共振峰，這是由于這種結(jié)構(gòu)中存在著多種結(jié)構(gòu)常數(shù)，從而可以為多種表面等離子體模式提供匹配。近場(chǎng)掃描光學(xué)圖像也為表面等離子調(diào)制的增強(qiáng)透射現(xiàn)象提供了直觀的依據(jù)。這些性質(zhì)使得準(zhǔn)晶結(jié)構(gòu)在寬帶表面等離子體器件中的應(yīng)用成為可能。
　　由于聚焦離子束不能制作大面積的金屬圖形，在研究和應(yīng)用二維晶體的增強(qiáng)透射效應(yīng)方面產(chǎn)生了很多限制，所以我們用Lloyd平面鏡干涉儀的方法搭建了一個(gè)激光干涉光刻平臺(tái)。此方法簡(jiǎn)單、快捷，而且能制作大面積的金屬圖形，