Вплив товщини нанорозмірних шарів метало-діелектричної структури на її оптичні характеристики

Основний зміст сторінки статті

Віктор В. Гетманчук
https://orcid.org/0000-0002-1894-4005
д.т.н. доц. Олександр Вікторович Мачулянський
https://orcid.org/0000-0003-0057-9844

Анотація

В роботі було проведено дослідження впливу товщини шарів метало-діелектричної структури на її оптичні характеристики. Моделювання проводилося для конфігурації Кречмана, яка представляє собою скляну призму на яку нанесено багатошарову метало-діелектричну структуру. В якості метало-діелектричної структури було використано AuSiO2, а в якості джерела зовнішнього електромагнітного випромінювання застосовано лазерний промінь з довжиною хвилі 633 нм. Товщина плівки золота змінювалася від 1 до 60 нанометрів. Найнижче значення коефіцієнта відбивання досягається на товщині 50 нм. Товщина плівки Діоксиду кремнію змінювалася від 1 до 30 нм. При товщинах діелектричного шару до 10 нм, вплив її на оптичні характеристики є незначним.

Блок інформації про статтю

Як цитувати
[1]
В. В. Гетманчук і О. В. Мачулянський, « Вплив товщини нанорозмірних шарів метало-діелектричної структури на її оптичні характеристики», Мікросист., Електрон. та Акуст., т. 27, вип. 2, с. 264197–1, Сер 2022.
Розділ
Мікросистеми та фізична електроніка

Посилання

J. A. Ribeiro, M. G. F. Sales та C. M. Pereira, «Electrochemistry combined-surface plasmon resonance biosensors: A review,» Trends in Analytical Chemistry, № 157, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.trac.2022.116766

B. Liedberg, C. Nylander та I. Lunström, Surface plasmon resonance for gas detection and biosensing, Sensors and Actuators, 1983, pp. 299-304. DOI: https://doi.org/10.1016/0250-6874(83)85036-7

C. M. Miyazaki, F. M. ‪Shimizu and M. Ferreira, "Surface Plasmon Resonance (SPR) for Sensors and Biosensors," pp. 183-200, 2017. ‬‬‬‬ DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-323-49778-7.00006-0

G. Wang, C. Wang та S. Sun, «An optical waveguide sensor based on mesoporous silica films with a comparison to surface plasmon resonance sensors,» Sensors and Actuators B Chemical, pp. 3400-3408, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.snb.2017.09.169

L. Wang, Y. Sun, J. Wang, X. Zhu, F. Jia, Y. Cao, X. Wang, H. Zhang та D. Song, «Sensitivity enhancement of SPR biosensor with silver mirror reaction on the Ag/Au film,» Talanta, pp. 265-269, 15 April 2009. DOI: https://doi.org/10.1016/j.talanta.2008.11.019

O. V. Machulianskyi, «Specific Electric Polarizability of Copper Nanoparticles in the Optical Range of the Spectrum,» Microsystems, Electronics and Acoustics, pp. 1-9, 2018. DOI: https://doi.org/10.20535/2523-4455.2018.23.2.130732

J. Homola, S. S. Yee та G. Gauglitz, «Surface plasmon resonance sensors: review,» Sensors and Actuators B Chemical, pp. 3-15, Junuary 1999. DOI: https://doi.org/10.1016/j.talanta.2008.11.019

S. Rahman, K. A. Rikta, L. B. Bashar та S. Anower, «Numerical analysis of graphene coated surface plasmon resonance biosensors for biomedical applications,» Optik - International Journal for Light and Electron Optics, pp. 384-390, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/S0925-4005(98)00321-9

V. Amendola, O. M. Bakr, and F. Stellacci, “A Study of the Surface Plasmon Resonance of Silver Nanoparticles by the Discrete Dipole Approximation Method: Effect of Shape, Size, Structure, and Assembly”, Plasmonics, vol. 5, no. 1, pp. 85–97, Jan. 2010. DOI: https://doi.org/10.1007/s11468-009-9120-4

B. B. Babych, Machulianskyi, O. V та Machulianskyi V. O., «Modeling of metal-dielectric nanocomposite coatings with ferromagnetic inclusions for electromagnetic protection of electronic devices,» Visnyk of Kherson National Technical University, pp. 104-108, 2018. DOI: https://doi.org/10.1109/ELNANO.2014.6873955

B. B. Babych, O. V. Machulianskyi та V. O. Machulianskyi, «Determination of the efficiency factors of the absorption and scattering of nickel nanoparticles,» Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska, 2018. DOI: https://doi.org/10.5604/01.3001.0010.8541

O. V. Machulianskyi, «Optical characteristics of nanodimensional particles of chrome,» HERALD OF KHMELNYTSKYI NATIONAL UNIVERSITY, no. 257, pp. 203-207, 2018.

E. Kretschmann and H. Raether, “Notizen: Radiative Decay of Non Radiative Surface Plasmons Excited by Light”, Zeitschrift für Naturforschung A, vol. 23, no. 12, pp. 2135–2136, Dec. 1968. DOI: https://doi.org/10.1515/zna-1968-1247

F. Eslami-Kaliji та S. Z. Mirahmadi-Zare, «A label-free SPR biosensor for specific detection of TLR4 expression; introducing of 10-HDA as an antagonist,» International Journal of Biological Macromolecules, pp. 142-149, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2022.07.035

X. Lu, “Electrical SPR biosensor with thermal annealed graphene oxide: Concept of highly sensitive biomolecule detection”, Biosensors and Bioelectronics: X, vol. 11, p. 100152, Sep. 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biosx.2022.100152

F. Eduardo та S. C. Oliveira, «Hydrogen Detection Using Surface Plasmon Resonance in Palladium Films,» in Microwave and Optoelectronics Conference, 2009. DOI: https://doi.org/10.1109/IMOC.2009.5427576

H. V. Dorozinska, «Influence of Temperature on the Measuring Accuracy of Devices Based on Surface Plasmon Resonance Phenomenon,» Journal of Sensor Technology, pp. 20-25, 2021. DOI: https://doi.org/10.4236/mi.2018.71001

S. Kamila, B. Mohanty та S. Das, «Electrochemical Sensing Platform Based on Graphene-Metal/Metal Oxide Hybrids for Detection of Metal Ions Contaminants,» в Fundamentals and Sensing Applications of 2D Materials, Colloids and Materials Chemistry Department, CSIR-Institute of Minerals and Materials Technology, Bhubaneswar, India; Academy of Scientific & Innovative Research, New Delhi, India, 2019, p. January. DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102577-2.00008-7

RES-TEC, «Surface Plasmon Resonance – The RES-TEC quick datasheet,» 2022. Available: http://res-tec.de/pdf/res-tec-optical-constants-database.pdf.

D. I. Yakubovsky, A. V. Arsenin, Y. V. Stebunov, D. Y. Fedyanin та V. S. Volkov, «Optical constants and structural properties of thin gold films,» Opt. Express, № 25, 2017. DOI: https://doi.org/10.1364/OE.25.025574

L. Gao, F. Lemarchand та M. Lequime, «Exploitation of multiple incidences spectrometric measurements for thin film reverse engineering,» Opt. Express, № 20, 2012. DOI: https://doi.org/10.1364/OE.20.015734

O. V. Machulianskyi, "Optical properties of nickel nanoparticles in systems with a statistically inhomogeneous structure," Microsystems Electronics and Acoustics, vol. 23, pp. 6-15, 2018. DOI: https://doi.org/10.20535/2523-4455.2018.23.1.126231