以近場光學顯微術研究金奈米結構之表面電漿子效應

Near-Field Scanning Optical Microscopy Study of Surface Plasmonic Effects on Gold Nanostructures

龍俊良(Jun-Liang Long)

指導教授 ： 林鶴南

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/碩士(2010年)

摘要

本實驗以近場光學顯微術研究單一金奈米線上之表面電漿偏極子增強，以及奈米多孔隙金膜上之表面電漿子效應。單一金奈米線使用了原子力顯微術製作。製作奈米多孔隙金膜時，金與銅先後鍍於石英基板，熱退火之後再利用鹽酸將氧化銅去除，樣品即製作完成。本實驗使用刷減式全反射的架構，將橫磁場波(TM wave)或橫電場波(TE wave)之532 nm雷射綠光光源入射於單一金奈米線，並激發表面電漿偏極子。另外，本實驗使用了多波長雷射(520 nm 以及647 nm)正向入射於金膜背面的方式，研究在奈米多孔隙金膜上之電漿子效應。上述奈米結構之區域光學電場強渡分步將由商用近場光學顯微術觀察之。
當單一金奈米線(寬150 nm，長6μm)以TE wave入射時，可以在奈米線的一側觀察到電磁場的增強，其光強度為石英基板上的1.64倍。當520 nm以及647 nm之雷射光入射於奈米多孔隙金膜時，本實驗觀察到了不同的近場光學強度分布，並發現了以520 nm雷射激發之平均近場光學強度為647 nm雷射激發之4~5倍。此外，在孔隙上的位置觀察到了熱點(hot spot)，同時也證實了熱點效應在電場與間隙方向垂直時有較強的效應，並隨間隙距離的縮小而更加明顯。

關鍵字

近場光學顯微術

參考文獻

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