用于等离激元纳米聚焦的亚5纳米间隙劈裂楔形纳米天线

基于贵金属材料的纳米间隙与纳米尖端结构是等离激元纳米器件、热诱导的磁存储、超材料以及光学器件的重要组成单元。纳米间隙结构能够维持间隙等离激元电磁模式，具有极好的纳米尺度限域与光学场增强效应。三维的金属纳米针尖结构，通过纳米等离激元聚焦，能够极大地突破衍射极限，具有极强的局域场增强。但是怎样将纳米间隙与纳米针尖结构集成加工起来，更好的发挥两者的优势，基于包括电子束光刻的加工已有报道，但目前仍具有步骤繁多，效率较低等一些问题。

鉴此，美国明尼苏达大学的Chen与合作者，发明了一种纳米间隙等离激元与纳米针尖聚焦混合结构的加工方法，这一工艺的加工流程如图1所示，即通过Si衬底上V型沟槽的HOH各项异性腐蚀加工，获得曲率半径10纳米左右的金属纳米楔形结构在整个衬底上的加工，通过原子层（ALD）金属沉积获得金属薄膜的生长，然后通过光学环氧树脂层的敷涂与剥离，得到顶端具有纳米尺度间隙的金属V型结构。SERS测试表明，这种结构具有超强的局域场限域作用。这一方法具有快速、纳米尺度高精以及大面积加工等特点，为先进纳米光学等离激元器件的构建提供了一种新方法，相关工作发表在Nano Lett. 2016, 16, 7849−7856上。

相关链接：http://pubs.acs.org/action/doSearch?AllField=Split-Wedge+Antennas+with+Sub%E2%80%915+nm+Gaps+for+Plasmonic

图1：纳米间隙劈裂楔形纳米天线加工流程图（(a)-(d)）及其SEM照片((e)-(f))。

图2：纳米间隙劈裂楔形纳米结构的顶部垂直照射光响应特性。