Lokalize Yüzey Plazmonları Üretimi, SEM Analizleri, ve Optik Özellikleri
-
Upload
calvine-jerom -
Category
Documents
-
view
98 -
download
0
description
Transcript of Lokalize Yüzey Plazmonları Üretimi, SEM Analizleri, ve Optik Özellikleri
Lokalize Yüzey PlazmonlarıÜretimi, SEM Analizleri,ve Optik Özellikleri
Adem Yenisoy
107207016
İçerik
Lokalize Yüzey Plazmonları Üretim SEM Görüntüleme Optik Özellikleri Kaynakça
Plazmonlar
Plazmonlar:Yüzey elektronlarının kollektif salınımı[1-5]
Kütle plazmonları [3 Boyutlu katı cisimlerde]
Yüzey plazmon polaritonları
Lokalize Yüzey plazmonları
Lokalize Yüzey Plazmonları- I Tuzaklanmış geometrilerde kollektif salınım yapan elektronlar[4]
[nanoparçacıklar, boşluklar...vb] Gelen ışık yüzeyde kutuplaşmaya sebep olur Kutuplaşma = Korunum kuvveti oluşturur Sistem belli frekansta salınım yapar [kutup YP frekansı]
[Kreibig '95]
Λoptik için d ~ 100nm
Lokalize Yüzey Plazmonları- II Dış alan etkisi ile yük hareketi oluşur Dış alan tetiklemeli iç alan;
Parçacıklar arası etkileşim en çok koşulunda gerçekleşir Yüzey plazmon salınım frekansı[6]
Boyut Şekil Ortamın dielektrik geçirgenliği
Lokalize Yüzey Plazmonları- III Elektron etkileşimi dış alan ile beslenir Parçacıklar anten gibi davranır
Etkileşim sonucu alan genişlemesi gözlemlenir[İç alanın 102-104 katı]
Lokalize Yüzey Plazmonları- IV
Standart ışık tuzaklama Önerilen yeni tuzaklama mekanizması
Parçacık özelliklerine bağlı olarak geniş spektrum da soğurma kabiliyeti, Güneş pili pencere tabakası kullanımına olanak sağlamaktadır
LYP üretimi Termal buharlaştırma + Tavlama
Film kalınlığı Tavlama sıcaklığı
Tavlama süresi
Altlık: Kuvars
20nm film: P = 7 x 10-6 Torr - 0.2A/sec
10nm film: P = 6 x 10-6 Torr - 0.2A/sec
5nm film: P = 5 x 10-6 Torr - 0.1A/sec
Tavlama: N2 akışı altında
Kalınlık [nm] Sıcaklık [C] Süre [h]
5 600 3
5 600 6
10 600 3
10 600 6
10 800 3
10 800 6
20 600 3
20 600 6
20 800 3
SEM Analizleri - I
5nm – 600oC – 3h 5nm – 600oC – 6h
SEM Analizleri - II
10nm – 600oC – 3h 10nm – 600oC – 6h
SEM Analizleri - III
10nm – 800oC – 3h 10nm – 800oC – 6h
SEM Analizleri - IV
20nm – 600oC – 3h 20nm – 600oC – 6h
SEM Analizleri - V
20nm – 800oC – 3h
SEM Analizleri - VI
Kalınlık [nm] Sıcaklık [C] Süre [h] Min. boyut[nm] Max. boyut [nm] Ort. boyut [nm]
5 600 3 25 120 70
5 600 6 5 20 12
10 600 3 18 100 43
10 600 6 10 24 14
10 800 3 5 96 23
10 800 6 7 76 21
20 600 3 45 386 156
20 600 6 120 408 233
20 800 3 120 420 165
Optik Ölçümler- I
300 450 600 750 90050
60
70
80
90
100
5nm-as 5nm-600C-3h 5nm-600C-6h 5nm-800C-3h 5nm-800C-6h
Tra
nsm
issio
n [%
]
Wavelength [nm]
~70nm
~25nm
~20nm
Optik Ölçümler- II
300 450 600 750 900
40
50
60
70
80
90
100
10nm-as 10nm-600C-3h 10nm-600C-6h 10nm-800C-3h 10nm-800C-6h
Tra
nsm
issio
n [%
]
Wavelength [nm]
~43nm
~20-23nm~14nm
Optik Ölçümler- III
300 450 600 750 90010
20
30
40
50
60
70
20nm-as 20nm-600C-3h 20nm-600C-6h 20nm-800C-3h
Tra
nsm
issio
n [%
]
Wavelength [nm]
~156nm
~165nm
~233nm
Sonuç Parçacık boyutlarını
Film kalınlığı Tavlama süresi Tavlama sıcaklığı ile kontrol edebilme
Parçacık boyutuna bağlı olarak; IR veya UV kayma Soğurma bandında genişleme veya daralma ile
farklı uygulamalara olanak sağlama
Kaynakça
1. H. A. Atwater, S. Maier, A. Polman, J. A. Dionne and L. Sweatlock, "The New "p-n Junction":
Plasmonics Enables Photonic Access to the Nanoworld," MRS Bulletin, 30, pp. 385-389 (2005).
2. C. F. Bohren, "How can a particle absorb more than the light incident on it?," Am. J. Phys., 51 (4), pp.
323-327 (1983a).
3. M. Cortie, X. Xu, H. Chowdhury, H. Zareie and G. Smith, "Plasmonic heating of gold nanoparticles and
its exploitation," Proceedings of SPIE 5649, p. 565 (2005).
4. U. Kreibig and M. Vollmer, "Optical properties of metal clusters," Wiley, NY, (1995).
5. S. A. Maier, P. E. Barclay, T. J. Johnson, M. D. Friedman and O. Painter, "Low-loss fiber accessible
plasmon waveguide for planar energy guiding and sensing," Appl. Phys. Lett., 84 (20), pp. 3990-3992
(2004).
6. B. J. Soller, "The Interaction between Metal Nanoparticle Resonances and Optical-Frequency Surface
Waves," Ph.D thesis, The Institute of Optics, University of Rochester, New York (2002).