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博碩士論文 etd-0830112-214915 詳細資訊
Title page for etd-0830112-214915
論文名稱
Title
奈米金屬結構之製作與討論
Fabrication and Discussion on Nano-Metal Structure
系所名稱
Department
畢業學年期
Year, semester
語文別
Language
學位類別
Degree
頁數
Number of pages
65
研究生
Author
指導教授
Advisor
召集委員
Convenor
口試委員
Advisory Committee
口試日期
Date of Exam
2012-07-19
繳交日期
Date of Submission
2012-08-30
關鍵字
Keywords
電子束微影、超透鏡、表面電漿波、剝離(lift-off)、奈米結構
superlens, surface plasma, lift-off, E-beam lithography, nano structure
統計
Statistics
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中文摘要
摘要
近年來負折射方面的研究發展,已經可以達到將近場波源像的消逝波訊號補償,使之傳遞到遠場重現,進而突破了繞射極限。本實驗的目的主要是希望藉由一種較簡易的方式製做出三維奈米尺度結構,並對於負折射方向做研究。我們提出一個想法利用microbeads以及電子束微影技術來製做出三維結構。利用改變不同的製程參數我們可以製作出不同的結構圖形,再使用剝離(lift-off)的方式製作出奈米尺度的金屬結構。結果顯示為微米球曲度過大不易鋪陳光阻。然而在光阻不均勻處發現有類似透鏡成像的現象,因表面電漿波於光柵區域產生,並且攜帶訊號傳遞至光阻不均勻處(無光柵區域),故在顯微鏡下光柵圖形重新呈現於沒有光柵之區域。而原本製作之光柵週期小於光學極限之奈米尺度結構,卻可利用這樣的不均勻結構類似超透鏡清楚的解析在顯微鏡下。因此我們希望可以有系統性的做出這樣的結構並且深入研究。
Abstract
Abstract
Negative index structures could be implemented through surface Plasmon polariton waves generated by nanostructures. We are interested in PMMA grating structure on curved metal surface. In order to fabricate this kind of samples, a series process parameters have been tested and also the lift-off process has been developed. Our results show superlens effect under optical microscope(OM). The sub-wavelength grating image is reconstructed in the non-grating region where the PMMA dielectric layer is not uniform. Surface Plasmon(SPP) waves generated in the grating region propagate to the non-grating region and are scattered out through the non-uniform PMMA layer. The grating information is not resolvable under OM but clear in the reconstructed region. It shows that SPP waves can show super resolution and a simple batch process should be developed in the future.
目次 Table of Contents
目錄
中文論文審定書 II
英文論文審定書 III
誌謝 Iv
中文摘要 V
英文摘要 VI
目錄 VII
圖目錄 IX
第一章、導論 1
1.1 前言 1
1.2 論文動機 2
1.3 文獻回顧 4
第二章、基本原理以及儀器架構 4
2.1 表面電漿基本原理 5
2.1.1 介電質與金屬界面的表面電漿模態 5
2.1.2表面電漿波耦合架構 10
2.2 電子顯微鏡原理 13
2.1.1電子槍 14
2.1.2電磁透鏡組 15
2.1.3成像系統 17
2.3 電子束微影技術 18
2.2.1 鄰近效應(proximity effect) 19
2.2.2 電荷累積效應(charge effect) 21
第三章、實驗樣品製作和流程 22
3.1電子束微影製程步驟 22
3.1.1 金屬蒸鍍 23
3.1.2 試片清洗 23
3.1.3 光阻塗佈(spin coating) 23
3.1.4 電子束曝寫 24
3.1.5 顯影 28
3.1.6 剝離(lift-off) 29
3.2 電子束微影結果 33
3.2.1 圖形定義結果 33
3.2.2 金屬結構結果 41
第四章、三維光柵結構製作與量測 47
4.1 三維光柵樣品製作流程 47
4.2 量測架構 48
4.3 三維光柵結構量測結果 49
第五章、結果與未來展望 51
參考文獻 52

參考文獻 References
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