探针控制的表面等离子体共振纳米光刻技术

"探针诱导表面等离子体共振纳米光刻系统" 本文介绍了一种创新的纳米光刻技术——探针诱导表面等离子体共振纳米光刻（PSPRN）系统，该系统基于原子力显微镜（AFM）的设计。PSPRN系统的核心优势在于它能够精确控制探针，并且结合了AFM的所有功能，允许实时监测样品表面的形貌变化和光刻效果。在Kretschmann型共振耦合器件的基础上进行改进，通过在棱镜和样品基板间注入匹配折射率的油，简化了样品更换的过程。此外，系统利用声光调制器与AFM的配合，实现了等离子体激发光照射时间的精确调控。 在实验阶段，研究人员在银（Ag）薄膜上成功制造出直径约为100纳米的光刻点，验证了PSPRN技术的可行性。通过对光照时间、激光功率、激光入射角和材料厚度等因素的探究，研究了这些参数如何影响光刻点的大小和深度，这为进一步优化和实现更小尺寸的光刻点提供了理论依据。 关键词：光刻、表面等离子体共振、原子力显微镜、探针 这项工作对于纳米尺度的精密加工和制造领域具有重要意义，特别是在微纳光学、半导体制造和生物传感器等领域。表面等离子体共振（SPR）是光与物质相互作用的一种现象，当光照射到金属表面时，会在金属表面产生振荡的电子云，这种现象可用于检测表面的微小变化。结合AFM的高精度定位能力，探针诱导的SPR纳米光刻技术为纳米结构的精细制作提供了新的可能性。 通过调整实验条件，例如调整激光功率和入射角度，可以控制SPR产生的局部热效应，进而影响光刻点的形状和深度。这种控制能力使得PSPRN技术在纳米制造中具有高度灵活性和可调性，有可能在未来推动纳米科技的进一步发展。同时，匹配折射率油的使用降低了系统复杂性，提高了实验效率，这对于实验室和工业环境中的应用都是极其重要的。 PSPRN系统是纳米光刻技术的一个重要进展，其结合了探针的精确操控和SPR的敏感性，有望为纳米科技的研究和应用开辟新的途径。未来的研究可能将深入探讨如何进一步提高分辨率，以及在不同材料和复杂结构上的应用潜力。