干涉條紋能製造感測模板
- 上線日期：2008/7/23 上午 12:00:00
- 資料來源：奈米科學網 http://nano.nchc.org.tw
英國科學家最近結合了干涉微影術(interference lithography)、金屬沉澱法與蝕刻術，製造出範圍達公分級、高度均勻奈的米結構陣列。這種使用標準鍍膜技術製作出來的元件，搭配白光光源及光譜儀便可成超靈敏的生物感測平台。
伯明罕大學的研究人員首先在2×2 cm大的熔融二氧化矽(fused silica)基板上，沉澱一層20 nm厚的鉻薄膜，接著把一層120奈米厚的AZ3100MI正光阻劑塗佈在鉻薄膜上，並在100°C下烘烤15分鐘。為了定義圖形，此團隊採用以洛依德反射鏡(Lloyd's mirror)架構為基礎的干涉微影術。他們在垂直基板的方向上放置一面鏡，並且以波長442 nm的s偏振雷射光束照射，入射光與反射光產生干涉而形成亮暗條紋的光學圖形。
光阻劑曝露在干涉條紋下8秒後，將樣品轉動90度再曝光一次，以形成奈米柱陣列圖樣。接著經過顯影及沖洗後，以反應性離子蝕刻術(reactive ion etching)移除殘餘的光阻劑，再一次蝕刻術將陣列圖形轉移到二氧化矽基板上。最後，研究人員將40 nm厚的銀薄膜沉積到熔融二氧化矽奈米柱上，以製造具有局部表面電漿共振(surface plasmon resonance)的週期性奈米金屬結構。
為了測試其金屬奈米結構陣列，研究人員在晶片上添加純酒精並觀察其消光頻譜(extinction spectrum)的位移，結果發現在滴上酒精後，頻譜的峰值由原先的585.3及493.6 nm移動至451.3及618.2 nm。該小組的Kyle Jiang表示，柱子的大小可藉由曝光量的多寡加以調整，而柱間距則可透過改變雷射光的入射角度來更改，他們希望微調奈米金屬結構使陣列有更強的場強化(field enhancemetn)性能。詳見Nanotechnology 19, p.215305 (2008)。
原始網站: http://nanotechweb.org/cws/article/tech/34585
譯者:劉丞彬(逢甲大學光電學系)
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