Изготовление Nanopillar-Based Split Ring резонаторы для тока смещения опосредованной резонансы в Терагерцовое метаматериалов

Терагерцового (ТГц) метаматериалы (ММС), были разработаны для биомедицинского датчиков и частоты перестройкой устройств ^{1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11.} Для того, чтобы улучшить чувствительность и избирательность по частоте ТГц ММ датчиков, A nanopillar на основе раскола кольцевого резонатора (СРР) был разработан с использованием тока смещения, генерируемого внутри золота (Au) nanopillar массивы для возбуждения ТГц резонансы с факторами сверхвысокого качества ( Q-факторы) (~ 450) (рисунок 1) ^12. Даже если nanopillar на основе SRR, показывают высокие Q-факторы и перспективные зондирования способности, изготовление такого nanostructurэс с высоким соотношением сторон (более 40) и наноразмерных пробелов (суб-10 нм) по большой площади остается сложной ^13.

Наиболее часто используемый метод для изготовления нано-структур является электронно-лучевой литографии (EBL) ^{14, 15, 16, 17.} Тем не менее, разрешение ЭЛКРС по – прежнему ограничен из – за размера пятна светового луча, рассеяние электронов, свойства резист и процесс развития ^{18, 19.} Кроме того, это не практично для изготовления наноструктур с помощью EBL на большой площади , из – за медленного времени процесса и большой процесс стоит ^20. Другая стратегия для достижения наноструктурах использовать метод самосборки ^{21, 22.} По самособирающихся металлических нанокубиков (NCS) в растворе и UtilИзинга электростатическое взаимодействие и объединение полимерных лигандов между НЦ, хорошо организованная одномерный массив с ЧПУ наноразмерных пробелов может быть достигнуто ^23. Размер нано- разрыв зависит от полимерных лигандов между НЦ и может контролироваться с применением различных полимерных материалов с различными молекулярными массами ^{24, 25, 26.} Самоорганизация является мощным средством для достижения масштабируемых и экономически эффективных наноструктуры ^23. Тем не менее, процесс изготовления является более сложным по сравнению с традиционными микро- и нано изготовления процессов, а также контроль размеров нано-щелевых недостаточно точен для электронных устройствах. Для того, чтобы успешно изготовить nanopillar основе SRRs, новый метод изготовления должны быть изобретены для достижения следующих целей: я) процесс изготовления легко наносится и совместим с Конвенциеймикро- и нано изготовление процессов и другие; б) изготовление на большой площади применимо; III) размеры нано- зазор может быть легко и точно контролировать с разрешением 0,1 нм и может быть уменьшено до 10 нм или менее.

Новый метод изготовление демонстрируется с использованием комбинации процесса гальванического и слой осаждения (ALD) процесс атомное для изготовления nanopillar на основе SRRs. Так как гальванического покрытия представляет собой самозаполнение процесс с низкой стоимостью, легко изготовить структуры на большой площади. ALD представляет собой процесс химического осаждения из паровой фазы (CVD), который можно точно контролировать с помощью цикла реакции во время процесса. Разрешение ALD тонкой пленки может составлять от 0,1 нм, а тонкая пленка равномерно покрыта тонким высоким качеством, пригодным для создания наноразмерных пробелов ^{27, 28.} Nanopillar на основе СРР массив с 10 нм или менее пробелах могут быть успешно изготовлены на площади 6 × 6 мм. Оба Simulated и измеренные спектры пропускания ТГц показывают резонансные поведения с сверхвысокой Q-факторы и большие сдвиги частот, что и доказывает осуществимость nanopillar на основе SRRs, опосредованных тока смещения. Подробный процесс изготовления описан ниже в разделе протокола, а также видео-протокол может помочь практикам понять процесс изготовления и избежать распространенных ошибок, связанных с изготовлением nanopillar на основе SRRs.