利用纳米柱退火实现亚10nm间隙球形金属对的单粒子暗场光谱

等离激元纳米结构有很多潜在的应用，当两个等离激元结构的间隙足够小，由于彼此耦合，会产生新的模式，引入不同的性质。电子束曝光加金属镀膜的方式是制备等离激元结构最常用的方法，但由于邻近效应，利用该方法很难实现高长径比的亚10nm间隙的结构。最近，德国图宾根大学Monika fleischer小组开发了一种利用快速退火工艺实现亚10nm间隙球形金属颗粒的方法，工艺路线如图1所示：首先，采用双层胶工艺，利用电子束曝光实现高深宽比且间隙较大的纳米尺度光刻胶图形，然后利用蒸发-刻蚀-蒸发-剥离的方式，实现高深宽比的金纳米柱，最后采用快速退火工艺使纳米柱形成纳米球结构，得到亚10nm间隙的球形结构（如图2所示）。同时他们对制备得到的不同间隙的Au球形金属对的暗场光谱进行了研究。相关工作发表在Nanophotonics 7 (2018)1317-1324上。

图1.亚10nm间隙球形金属对制作工艺图。

图2. 制备得到的高深宽比纳米柱及退火后的小间隙纳米球结构及不同间隙球形纳米金属对的暗场光谱测量结果