基于LSPR的非贵金属纳米薄膜厚度的精确测量
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作者:
作者单位:

(宜春学院 物理科学与工程技术学院,电子信息工程系,江西 宜春 336000)

作者简介:

肖平平(1972-),男,教授,博士,研究方向为导波光学、集成光学、光纤通信及其应用领域的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基项目(11664043,0,61168002)和江西省教育厅科技落地项目(KJLD 14089)资助项目 (宜春学院 物理科学与工程技术学院,电子信息工程系,江西 宜春 336000)


An accurate measurement method for nano-sacle non-precious metal film thicknes ses based on LSPR technology
Author:
Affiliation:

(College of Physics Science and Engineering Technology,Yichun University,Yichun 33600,China)

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    摘要:

    纳米金属薄膜厚度的无损测量是薄膜设计和制备 的关键技术,对非贵金属薄膜厚度 的测量尤为困难。本文首次提出用中红外3.39 μm激光波长并设计棱 镜—匹配液—待测金属 薄膜—玻璃衬底结构来激发长程表面等离子波。计算了长程表面等离子波的衰减全反射和表 面等离子共振吸收峰的半宽度,结果表明长程表面等离子波半宽度只有表面等离波的4.7%, 可以有效提高测量的灵敏度。通过实验测量表明:衰减全反射吸收峰的最小值在10 nm厚 度范围内测量曲线显示了较好的线性,铁薄膜厚度的测量范围为10 -90 nm,测量分辨率可 达到1nm。研究发现通过改变匹配液厚度和折射率,还可以用来测量其它非贵金属薄膜厚度 ,大大拓展了该测量方法应用范围,为非贵金属薄膜厚度的测量提供了一种全新的技术检测 线路。

    Abstract:

    The key technology of the film design and fabrication is the non-destr uctive measurement of the thickness of nano-metal films,and the measurement of the thickness of non-precious metal films is particularly difficult.In this pa p er,the long-range surface plasmon wave is first proposed base on prism-math l iq uid-metal film-substrate glass configuration by mid-infrared laser of the 3.39μ m laser wavelength.we have compareed the half widths of attenuated total reflec tion of surface plasma wave and long-range surface plasma wave by calculating. T he results of calculation indicate that the half width of long-range surface pl a smon wave is only 4.7% of surface plasmon wave,which can effectively improve th e sensitivity of non-precious metal films measurement.The experimental results indicate that the variation curve of the minimum attenuated total reflection abs orption peaks related to different ferrum film thickness have a good linearity i n the range of 10-90nm,and the measuremental resolution can reach 1nm.The thi c kness of other non-noble metal films can be measured by changing the thickness a nd refractive index of the matching liquid,which greatly expands the applicatio n scope by using this measuremental method.It will provide a new technical meas uremental method in the fields of nano-sacle non-precious metal film thickness es.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

肖平平,王霏,邓满兰,胡红武.基于LSPR的非贵金属纳米薄膜厚度的精确测量[J].光电子激光,2019,30(12):1286

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  • 收稿日期:2019-04-12
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  • 在线发布日期: 2020-03-07
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