Ce matériel est basé sur le travail soutenu par un fonds de démarrage à l&#39;Université du Minnesota, Twin Cities. Certaines parties de ce travail ont été effectuées dans l&#39;installation de caractérisation, Université du Minnesota, un membre de la NSF financé par Materials Research Facilities (Network www.mrfn.org) via le programme MRSEC. Une partie de ce travail a également été réalisé dans le Nano Centre Minnesota qui reçoit un soutien partiel de la NSF à travers le programme NNCI.

Attention: Plusieurs des produits chimiques utilisés dans ces synthèses sont toxiques, hautement inflammable, et peut provoquer des irritations et des dommages aux organes graves lors d&#39;un contact ou d&#39;inhalation. S&#39;il vous plaît porter un équipement de protection individuelle (EPI) lors de la manipulation. 1. Préparation de la première couche d&#39;or (Au) nanopilier Arrays (figure 2a-c et la figure 2e-g) <ol><li> Préparation du cuivre (Cu) couches de semences pour Au galvanoplastie (Figure 2a, b et la figure 2e, f) <ol><li> Utilisez un 4 &quot;haute résistivité du silicium (Si) wafer. (Résistivité: 560-840 Ω · cm) comme substrat La plaquette de Si est de type N dopé et poli d&#39;un côté (Figure 2a, e). </li><li> Couper la tranche de Si en 2 cm x 2,5 cm pièces pour une utilisation ultérieure. </li><li> Déposer une couche de 5 nm de chrome (Cr) sur l&#39;échantillon de Si en utilisant un faisceau d&#39;électrons (e-beam) procédé d&#39;évaporation en tant que couche d&#39;adhérence entre le Si et Cu. </li><li> Déposer une couche de Cu 10 nm au-dessus de la couche de Cr existante à l&#39;aide d&#39;unProcessus d&#39;évaporation par faisceau d&#39; électrons comme la couche d&#39;ensemencement pour Au galvanoplastie (Figure 2b, f). </li></ol></li><li> Electroplating la matrice nanopilier Au (figure 2c, g) <ol><li> Patterning la matrice de nanopilier <ol><li> Spin couche photosensible sur l&#39;échantillon préparé dans la section 1.1 à 2000 rpm pendant 60 s. </li><li> Cuire l&#39;échantillon sur une plaque chaude à 115 ° C pendant 60 s. </li><li> Exposer la résine photosensible sous lumière ultraviolette (UV) -light (~ puissance de 15 mW / cm2) avec un photomasque Cr qui contient des milliers de modes de nanopilier pendant 22 s. </li><li> Développer avec un développeur pour 90 s avec agitation. </li><li> Rincer l&#39;échantillon avec désionisée (DI) de l&#39;eau et séchez l&#39;échantillon avec un pistolet à air. </li></ol></li><li> Electroplating le tableau de nanopilier Au <ol><li> Enlever la partie supérieure de la résine photosensible sur l&#39;échantillon avec de l&#39;acétone afin d&#39;exposer la couche d&#39;ensemencement de Cu pour le raccordement de l&#39;électrode. </li><li> Connectez le samPLE (couche d&#39;ensemencement de Cu) à la borne négative d&#39;un compteur source à l&#39;aide d&#39;une pince et d&#39;un fil. Dans ce cas, l&#39;échantillon est de l&#39;anode pendant le processus de dépôt électrolytique. </li><li> Connecter un morceau de platine (Pt) revêtu Si (même taille que l&#39;échantillon) à la borne positive du compteur de la source. Pt est la cathode pendant le processus de dépôt électrolytique. </li><li> Immerger la cathode à la fois Pt et Cu anode dans la solution de dépôt électrolytique Au. Maintenir les deux électrodes se faisant face avec une distance d&#39;environ 1 cm. </li><li> Allumez le compteur source et de fournir une tension constante de 1,12 V. Electroplate Au sur l&#39;échantillon pendant 8 min (vitesse de dépôt: ~ 100 nm / min). </li><li> Rincer l&#39;échantillon avec de l&#39;eau DI, suivie par l&#39;acétone pour éliminer la résine photosensible. </li><li> Rincer l&#39;échantillon avec de l&#39;eau DI à nouveau et séchez avec un pistolet à air. </li><li> Inspectez le electroplated Au nanopilier réseau sous un microscope. </li><li> Mesurer l&#39;épaisseur de l&#39;UA nanopiliers avec un profilomètre (L&#39;épaisseur de laAu nanopiliers est ~ 800 nm). REMARQUE: courant constant set-up peut également être utilisé pour la galvanoplastie Au nanopiliers. Dans les deux tension constante et courant constant set-up, la tension actuelle et idéal utilisé pour Au galvanoplastie peut être obtenue par essais et erreurs. </li></ol></li></ol></li></ol> 2. Création de nano-écarts entre Au nanopiliers (figure 2d, h) <ol><li> Enlèvement des couches de Cu et de Cr <ol><li> Immerger l&#39;échantillon en Cu jusqu&#39;à ce que la gravure couleur Cu disparaît. </li><li> Rincer l&#39;échantillon avec de l&#39;eau DI et séchez avec un pistolet à air. </li><li> Inspecter les Au nanopiliers sous un microscope. </li><li> Immerger l&#39;échantillon dans Cr masque de gravure pour 10 s. </li><li> Rincer l&#39;échantillon avec de l&#39;eau DI et séchez avec un pistolet à air. </li><li> Inspecter les Au nanopiliers sous un microscope. </li></ol></li><li> Fabrication de l&#39; oxyde d&#39;aluminium à l&#39; échelle nanométrique (Al 2 O 3) les lacunes <ol><li> Chauffer le cham système ALDber à 200 ° C. </li><li> Placer l&#39;échantillon dans le centre de la chambre. </li><li> Pomper la chambre à vide et définir le nombre de cycles à 100 (taux de dépôt: ~ 1 Å / cycle). </li><li> Séquentiellement et alternativement des impulsions triméthylaluminium (TMA) de gaz avec une période de temps de 0,015 s et de l&#39; eau (H 2 O) en phase vapeur avec une période de temps de 0,015 s dans la chambre pour déposer uniformément Al 2 O 3 couches sur l&#39;échantillon. L&#39;écart de temps entre chaque impulsion est de 5 s. La pression de la chambre au cours de la TMA impulsion est de 10 torr et la pression pendant l&#39; impulsion H 2 O 2 en phase vapeur est Torr. </li><li> Purger et aspirer la chambre entre chaque cycle du dépôt. Dépôt de Al 2 O 3 pour 100 cycles et sortir l&#39;échantillon de la chambre. </li><li> Mesurer l&#39;épaisseur de l&#39;ALD Al 2 O 3 à l&#39; aide d&#39; un ellipsomètre. </li></ol></li></ol> 3. Préparation de la deuxième couche de film mince d&#39;une fille (figure 2i-l et la figure 2m-p) <ol><li> Préparation de Cu couches de semences pour Au galvanoplastie (Figure 2i, m) <ol><li> Placer l&#39;échantillon dans le centre d&#39;un porte-échantillon de l&#39;évaporateur E-beam. </li><li> Désactiver la rotation de l&#39;échantillon dans l&#39;évaporateur à faisceau d&#39;électrons. </li><li> Déposer une couche de Cr 5 nm sur l&#39;échantillon pour agir comme une couche d&#39;adhérence entre Al 2 O 3 et de Cu. Utilisez un procédé d&#39;évaporation par faisceau d&#39;électrons sans rotation de l&#39;échantillon. </li><li> Dépôt de 10 nm Cu sur le dessus de la couche de Cr existant en utilisant un procédé d&#39;évaporation par faisceau d&#39;électrons sans rotation de l&#39;échantillon en tant que couche de semences pour Au galvanoplastie. </li></ol></li><li> Electroplating le film mince Au (Figure 2j, n) <ol><li> Connecter l&#39;échantillon (couche de germe de Cu) à la borne négative de l&#39;appareil source à l&#39;aide d&#39;une pince et d&#39;un fil. Dans ce cas, l&#39;échantillon est de l&#39;anode pendant le processus de dépôt électrolytique. </li><li> Connecter la cathode Pt à la borne positive du compteur de la source. </li><li> Immerger la fois la cathode Pt et Cu Anode dans la solution de dépôt électrolytique Au. Maintenir les deux électrodes se faisant face avec une distance d&#39;environ 1 cm. </li><li> Allumez le compteur source et mettre en place une tension constante de 1,35 V et galvanoplastie Au sur l&#39;échantillon pendant 16 min. </li><li> Rincer l&#39;échantillon avec de l&#39;eau DI et séchez avec un pistolet à air. </li><li> Inspectez le Au electroplated et précédemment electroplated Au nanopilier tableau sous un microscope. </li><li> Mesurer l&#39;épaisseur de l&#39;UA nanopiliers avec un profilomètre (épaisseur de l&#39;UA nanopiliers est ~ 400 nm). NOTE: Comme pour la galvanoplastie Au dans la section 1.2.2, courant constant set-up peut également être utilisé pour la galvanoplastie Au film mince. Dans les deux tension constante et courant constant set-up, la tension actuelle et idéal utilisé pour Au galvanoplastie peut être obtenue par essais et erreurs. </li></ol></li><li> Enlèvement de Cr et Cu couches (Figure 2k, o) <ol><li> Immerger l&#39;échantillon dans Cu décapant pendant 10 s. </li><li> Rincer l&#39;échantillon avec eau DI und brushing avec un pistolet à air. </li><li> Inspecter les Au nanopiliers sous un microscope. </li><li> Immerger l&#39;échantillon dans Cr masque de gravure pour 10 s. </li><li> Rincer l&#39;échantillon avec de l&#39;eau DI et séchez avec un pistolet à air. </li><li> Inspecter les Au nanopiliers sous un microscope. REMARQUE: Vous pouvez également plonger à nouveau l&#39;échantillon en solution d&#39;électrodéposition Au déposer une couche supplémentaire de Au-dessus de la deuxième couche de Au electroplated après le retrait de Cr et Cu (étape 3.3). Cette Au couche supplémentaire augmente l&#39;épaisseur totale de la deuxième couche de Au et assure un bon contact entre la couche d&#39; Au et la couche d&#39; Al 2 O 3 (Figure 2i, p). </li></ol></li></ol> 4. Définition de C-forme SRR (Figure 2q-s et la figure 2u-w) <ol><li> Patterning la SRR en forme de C (Figure 2q, u) <ol><li> Spin enduire une résine photosensible sur l&#39;échantillon à 2000 rpm pendant 60 s. </li><li> Cuire l&#39;échantillon sur la plaque chaude de 115 ° C pendant 60 s. </li><li&gt; Exposer résine photosensible sous lumière UV (puissance de ~ 15 mW / cm 2) avec un photomasque Cr pendant 22 s. </li><li> Développer avec un développeur pour 90 s avec agitation. </li><li> Rincer l&#39;échantillon avec de l&#39;eau DI et séchez l&#39;échantillon avec un pistolet à air. </li></ol></li><li> Définition C-forme en utilisant l&#39; usine d&#39;ions (Figure 2r, v et Figure 2s, w) <ol><li> Fixer l&#39;échantillon sur un porte-échantillon de l&#39;usine d&#39;ions en utilisant du ruban conducteur double face Cu. </li><li> Refroidir la chambre de broyage d&#39;ions à 6 ° C. </li><li> Ion broyeur de l&#39;échantillon avec une tension de faisceau de 300 V et un courant de faisceau de 125 mA pendant environ 30 min. </li><li> Sortez l&#39;échantillon et inspecter les Au nanopiliers en dehors de la C-forme. </li><li> Répétez l&#39;étape 4.2.3 et 4.2.4 si Au reste visible à l&#39;extérieur de la C-forme. </li><li> Soniquer l&#39;échantillon dans de l&#39;acétone pour enlever la résine photosensible. </li><li> Rincer l&#39;échantillon avec de l&#39;eau DI et séchez avec un pistolet à air. </li><li> Inspecter l&#39;échantillon sous un microscope. </li><li> Répétez l&#39;étape 4.2.6 et 4.2.7 si résine photosensible ne soit pas complètement éliminé. REMARQUE: Vous pouvez également appliquer l&#39;oxygène resist adoucissant étapes à la résine photosensible avant de retirer la résine photosensible. Cependant, un bain de sonication est la méthode la plus efficace pour éliminer photoresist le cas échéant. </li></ol></li></ol> 5. Suppression de Al 2 O 3 pour Air Nano-trous (Figure 2t, x) <ol><li> Immerger l&#39;échantillon dans 5% de fluorure d&#39;hydrogène (HF) solution pendant 5 min pour éliminer Al 2 O 3. </li><li> Rincer l&#39;échantillon avec de l&#39;eau DI et séchez avec un pistolet à air. </li></ol>

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Les auteurs n&#39;ont rien à dévoiler.

Cette technique de fabrication présente des avantages importants pour la création de structures à l&#39;échelle nanométrique par rapport aux méthodes existantes telles que la lithographie par faisceau d&#39;électrons et de l&#39;auto-assemblage. Tout d&#39;abord, les structures à l&#39;échelle nanométrique peuvent être réalisées sur une grande surface (toute une plaquette) en utilisant un photomasque qui présente des tableaux de nanopilier, ce qui est pas pratique avec un procédé de lithographie par faisceau d&#39;électrons. Deuxièmement, le processus de fabrication utilise un micro processus de fabrication traditionnelle à l&#39;échelle de la plaquette, ce qui est beaucoup plus rapide, plus simple et moins cher par rapport à la lithographie par faisceau d&#39;électrons. Troisièmement, l&#39;échelle atomique nano-trous peuvent être facilement créés par un procédé ALD avec des tailles d&#39;entités contrôlées avec précision. Cr et Cu faisceau E évaporations sans rotation de l&#39;échantillon permet de Cr et Cu dépôt directement sur le substrat avec un dépôt de paroi latérale réduite au minimum. Ceci est crucial pour le procédé de dépôt électrolytique Au suivant car Au ne peut être électrodéposée sur la couche de germe de Cu qui est relié au compteur de la source. Étant donné que la couche de Cus sur le dessus de l&#39;UA nanopiliers sont déconnectés de la couche de Cu sur le substrat, Au ne peut pas être électrodéposé sur le substrat. La qualité et l&#39;épaisseur du Au électroplaqué dépendent de la tension de galvanisation / courant et le temps de dépôt électrolytique. Supérieur tension / courant conduit à un taux de dépôt élevé. Cependant, la haute tension / courant peut également entraîner une faible qualité Au dépôt. Electroplated Au avec une faible qualité a une conductivité électrique plus faible par rapport à matériau standard Au, ainsi que de nombreux vides dans Au, ce qui réduit l&#39;intensité du courant de déplacement de circulation de la SRR, conduisant à un comportement résonnant faible et une amplitude inférieure des pics de résonance . Par conséquent, une tension / courant appropriée est essentielle pour atteindre une haute qualité Au nanopiliers. temps Electroplating et tension / courant doivent également être contrôlés avec précision pour vous assurer que l&#39;épaisseur de la couche mince Au (la deuxième couche de Au) est inférieure à celle de l&#39;UA nanopiliers (la première couche de Au). 2 O 3 couche épaisse sur la fois le substrat Si et les parois latérales de l&#39;UA nanopiliers. La vitesse de dépôt et la qualité de l&#39;Al 2 O 3 déposée par ALD dépend de la température de réaction à l&#39; intérieur de la chambre. Est recommandé Une température de réaction supérieure à 200 ° C pour obtenir une haute qualité Al 2 O 3 films. Le nombre de cycles et la température peut être contrôlée avec précision pour obtenir Al 2 O 3 couche d&#39;épaisseur souhaitée. La taille des nano-trous (Figure 3h) est essentielle pour la réalisation de hauts facteurs Q des RRF à base nanopilier. Une augmentation de la taille des nano-gap augmente le stockage d&#39;énergie à l&#39;intérieur des nano-trous, ce qui conduit à un facteur Q élevé. Cependant, la taille des nano-trous ne peut pas être augmentée sans limitation. Lorsque la taille des nano-gap dépassent environ 50 nm, le courant de déplacement entre Au nanopiliers diminue considérablement et est incapable de passer à travers le nano-lacunes, ce qui conduit à la disparition des réponses de résonance. En outre, si la taille de l&#39;Al 2 O 3 de nano-trous est inférieure à 2 nm, la tension de dépôt électrolytique pour Au dépôt peut rupture de la barrière diélectrique (Al 2 O 3 nano-trous), ce qui entraîne la conduction entre des Au nanopiliers et la solution au galvanoplastie, ce qui conduit à une deuxième couche de au électroplaqué sur le dessus de l&#39;UA nanopiliers (une première couche d&#39;or). Cette limite conduit à la difficulté de parvenir à ultra-mince Al 2 O 3 lacunes sans rompre la barrière diélectrique entre Au nanopiliers. Une méthode des éléments finis (FEM) a été utilisé pour simuler les RRF (Figure 3i et 3k). Trois pics de résonance dans le spectre de transmission sont connus sous le premier mode (1 er), second mode (2 e) et troisième mode (3 e) de la RSR. Les spectres de transmission des RRF basée nanopilier-avec 10 nm Al <sub&gt; 2 O 3 lacunes et 10 entrefers nm ont été mesurées en utilisant un spectroscopie THz dans le domaine temporel (Figure 3j et 3l). Tous les spectres de transmission mesurée correspondent aux données simulées, ce qui prouve que les RRF à base de nanopilier-fabriqués répondent à la conception prévue. La combinaison de films minces métalliques continus et diélectriques lacunes à l&#39;échelle nanométrique fournir des structures pour plus de stockage d&#39;énergie par rapport à SRR à base de films traditionnels, qui se traduit par ultra-haute Q-facteurs de l&#39;ordre de 450 (plus de 45 fois plus élevé que le facteur Q des traditionnels RRF à base de couches minces) et les grandes variations de fréquence (environ 17 fois plus grand que le décalage de fréquence des RRF à base de couches minces). La technique de fabrication unique, montré dans ce journal vidéo permet la fabrication de milliers de nanopilier formant SRR sur une grande surface. Depuis la formation de Au nanopiliers augmente largement les surfaces des RRF et le nombre de lacunes à l&#39;échelle nanométrique pariween Au nanopiliers améliore la quantité de stockage d&#39;énergie (charges électriques), ultra-haute Q-facteurs peuvent être atteints conduisant à une sensibilité élevée. En outre, les substances appliquées sur les RRF à base nanopilier-sont présentés à l&#39;intérieur des nano-lacunes contribuent aux changements de permittivité des nano-trous, ce qui entraîne de grands changements de fréquence des RRF basée nanopilier-, ce qui conduit à une sélectivité élevée. Ainsi, les RRF à base nanopilier-fabriqués en utilisant Au galvanoplastie et techniques ALD sont idéales pour les unités de détection biomoléculaires chimique très aiguë et.

Térahertz (THz) métamatériaux (SMM) ont été développées pour des capteurs et des dispositifs biomédicaux 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 agile en fréquence. Afin d&#39;améliorer la sensibilité et la sélectivité en fréquence des THz capteurs MM, une base nanopilier-anneau fendu résonateur (SRR) a été conçu en utilisant un courant de déplacement généré à l&#39;intérieur de l&#39;or (Au) matrices de nanopilier pour exciter des résonances THz avec des facteurs ultra-haute qualité ( Q-facteurs) (~ 450) (figure 1) 12. Même si RRF basée nanopilier-montrent Q élevé des facteurs et des capacités de détection prometteuses, la fabrication de tels nanostructures avec des rapports d&#39;aspect élevés (plus de 40) et les lacunes à l&#39; échelle nanométrique (sub-10 nm) sur une grande surface reste difficile 13. La technique la plus couramment utilisée pour fabriquer des structures à l&#39; échelle nanométrique est lithographie électronique (EBL) 14, 15, 16, 17. Cependant, la résolution de EBL est encore limitée en raison de la taille du point de faisceau, la diffusion des électrons, les propriétés de la résine, et le processus de développement 18, 19. En outre, il est peu pratique pour fabriquer des nanostructures utilisant EBL sur une grande surface en raison d&#39;un temps de processus lent et coûte un grand processus 20. Une autre stratégie pour obtenir des nanostructures consiste à utiliser une technique d&#39; auto-assemblage 21, 22. Par nanocubes métalliques auto-assemblés (CN) dans une solution et utilizing l&#39;interaction électrostatique et l&#39;association des ligands polymères entre NCS, un bien organisé unidimensionnel tableau NC avec des lacunes à l&#39; échelle nanométrique peut être atteint 23. La taille des nano-fente dépend des ligands de polymère entre les commandes numériques et peut être contrôlée en appliquant différents matériaux polymères ayant des poids moléculaires différents 24, 25, 26. L&#39; auto-assemblage est une technique puissante pour atteindre nanostructures évolutives et rentables 23. Cependant, le processus de fabrication est plus complexe par rapport aux micro et nano fabrication des procédés classiques, et le contrôle des tailles nano-gap est pas assez précis pour des applications de dispositifs électroniques. Afin de fabriquer avec succès RRF base nanopilier, un procédé de fabrication roman doit être inventé pour atteindre les objectifs suivants: i) le processus de fabrication est facile à appliquer et est compatible avec la conventional micro et nano fabrication processus; ii) la fabrication sur une grande surface est applicable; iii) la taille nano-gap peuvent être facilement et précisément contrôlé avec une résolution de 0,1 nm et peuvent être réduites à 10 nm ou moins. Un procédé de fabrication nouvelle est démontrée en utilisant la combinaison d&#39;un processus de galvanoplastie et un dépôt de couche (ALD) processus atomique pour fabriquer RRF à base nanopilier. Depuis la galvanoplastie est un processus d&#39;auto-remplissage avec un faible coût, il est facile de fabriquer des structures sur une grande surface. ALD est un procédé de dépôt chimique en phase vapeur (CVD), qui peut être contrôlé précisément par le cycle de réaction pendant le processus. La résolution du film mince ALD peut être de 0,1 nm, et le film mince est uniformément revêtu d&#39;une haute qualité, qui est adapté pour créer des lacunes à l&#39; échelle nanométrique 27, 28. SRR tableau à base de nanopilier-10 avec des lacunes nm ou moins peut être fabriqué avec succès sur une superficie de 6 mm x 6 mm. Les deux sLes spectres de transmission THz imulated et mesurées montrent des comportements de résonance avec ultra-haute Q-facteurs et les grands décalages de fréquence, ce qui prouve la faisabilité des RRF basée nanopilier médiées par le courant de déplacement. Le procédé de fabrication détaillé est décrit ci-dessous dans la section de protocole, et le protocole vidéo peut aider les praticiens à comprendre le processus de fabrication et d&#39;éviter les erreurs courantes associées à la fabrication de SRR à base nanopilier.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="1240">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Silicon Wafer</td>
			<td style="width:295px;">Siltronic AG</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td style="width:437px;">100mm diameter, N-type, one-side polish, resitivity: 560-840 &#937;&#8226;cm</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Chromium</td>
			<td style="width:295px;">Kurt J. Lesker Company</td>
			<td style="width:199px;">EVMCR35J</td>
			<td>99.95% pure</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Copper</td>
			<td style="width:295px;">Kurt J. Lesker Company</td>
			<td style="width:199px;">EVMCU40QXQJ</td>
			<td>99.99% pure</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">E-Beam Evaporator System</td>
			<td style="width:295px;">Rocky Mountain Vacuum Tech.</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td>RME-2000</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">S1813 Positive Photoresist</td>
			<td style="width:295px;">Microposit</td>
			<td style="width:199px;">10018348</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Spinner</td>
			<td style="width:295px;">Best Tools</td>
			<td style="width:199px;">S0114031123</td>
			<td>SMART COATER 100</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Mask Aligner</td>
			<td style="width:295px;">Midas</td>
			<td style="width:199px;">MDA-400LJ</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Digital Hot Plate</td>
			<td style="width:295px;">Thermo Scientific</td>
			<td style="width:199px;">HP131725</td>
			<td>Super-Nuvoa series, maximum temperature: 370 degree C</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">MF319 Developer</td>
			<td style="width:295px;">Microposit</td>
			<td style="width:199px;">10018042</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Acetone</td>
			<td style="width:295px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:199px;">A18P-4</td>
			<td style="width:437px;">N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Isopropyl Alcohol</td>
			<td style="width:295px;">Fisher Chemical</td>
			<td style="width:199px;">A416-4</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Gold 25 ES RTU</td>
			<td style="width:295px;">Technic Inc.</td>
			<td style="width:199px;">391427</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Source Meter</td>
			<td style="width:295px;">Keithley</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td>2612 System SourceMeter</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Microscope</td>
			<td style="width:295px;">Omax</td>
			<td style="width:199px;">NJF-120A</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Profilometer</td>
			<td style="width:295px;">Tencor Instruments</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td>Alpha-Step 200</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">APS Copper Etchant 100</td>
			<td style="width:295px;">Transfene Company, Inc.</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">CE-5 M Chromium Mask Etchant</td>
			<td style="width:295px;">Transfene Company, Inc.</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td>N/A</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Atomic Layer Deposition System</td>
			<td style="width:295px;">Cambridge Nano Tech inc.</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td>Savannah series</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Ion Mill Etching System</td>
			<td style="width:295px;">Intlvac Thin Film</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td>Nanoquest series</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Ultrasonic Cleaner</td>
			<td style="width:295px;">Crest Ultrasonics</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td>Powersonic series</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:311px;">Hydrofluoric Acid</td>
			<td style="width:295px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td style="width:199px;">244279</td>
			<td>Diluted to 5%</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:311px;">Field Emission Gun Scanning Electron Microscope</td>
			<td style="width:295px;">Jeol Ltd.</td>
			<td style="width:199px;">N/A</td>
			<td>JEOL 6700 series</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication of nanopillar-based split ring resonators for displacement current mediated resonances in terahertz metamaterials

Terahertz (THz) anneau fendu résonateur (SRR) métamatériaux (SMM) a été étudié pour le gaz, chimique, et les applications de détection biomoléculaires parce que le SRR est pas affectée par les caractéristiques environnementales telles que la température et la pression entourant le résonateur. un rayonnement électromagnétique à des fréquences THz est biocompatible, ce qui est une condition critique en particulier pour l&#39;application de la détection de biomolécules. Cependant, le facteur de qualité (Q-factor) et les réponses en fréquence de couches minces à base de résonateur traditionnel anneau fendu (SRR) MMs sont très faibles, ce qui limite leur sensibilité et sélectivité des capteurs. Dans ce travail, les nouveaux MMs SRR base nanopilier, en utilisant le courant de déplacement, sont conçus pour améliorer le facteur Q jusqu&#39;à 450, ce qui est environ 45 fois plus élevé que celui des MMs traditionnels à base de couches minces. En plus du facteur Q amélioré, les MMs base nanopilier-induisent un plus grand décalages de fréquence (17 fois par rapport au décalage obtenu par la traditional film mince de MMs base). En raison des facteurs Q considérablement améliorées et des décalages de fréquence, ainsi que la propriété de rayonnement biocompatible, la SRR à base de nanopilier-THz sont MMs idéales pour le développement de capteurs biomoléculaires avec une grande sensibilité et une sélectivité sans induire des dommages ou une distorsion de biomatériaux. Un nouveau procédé de fabrication a été démontré pour construire les RRF à base nanopilier-MMs pour THz courant de déplacement à médiation. A (Au) processus de galvanoplastie en deux étapes d&#39;or et une (ALD) processus de dépôt de couches atomiques sont utilisés pour créer des lacunes sous-10 nm échelle entre Au nanopiliers. Étant donné que le procédé ALD est un procédé de revêtement enrobant, d&#39; un oxyde d&#39;aluminium uniforme (Al 2 O 3) avec une épaisseur de couche à l&#39; échelle nanométrique peut être réalisée. Par galvanoplastie séquentiellement un autre film mince Au pour remplir les espaces entre Al 2 O 3 et Au, un gros emballé Au-Al 2 O 3 -Au structure à l&#39; échelle nanométrique Al 2 O 3 lacunes peuvent êtrefabriqué. La taille des nano-trous peut être bien définie en contrôlant avec précision les cycles de dépôt du procédé ALD, qui a une précision de 0,1 nm.

<html> Des systèmes de fabrication présentent chacune des étapes (figure 2a-x). Les images optiques (figure 2a) et en courant alternatif au microscope électronique à balayage (MEB) des images (figure 2AD-Ag) ont été recueillies pour les RRF à base nanopilier-à différentes étapes de fabrication. Animations (Figure 2a-c) illustrent la première couche de galvanoplastie Au nanopiliers et la seconde couche de galvanoplastie Au films ainsi que les nano-vides créés entre eux. Figure 2d montre le schéma en coupe de SRR à base nanopilier-avec les deux Al 2 O 3 nano-trous et l&#39; air nano-trous. Images SEM ont été recueillies pour les matrices de SRR et nano-échelle des lacunes sur la base nanopilier-entre Au nanopiliers (Figure 2AF, 2AG, 3E-h). Les deux spectres de transmission simulé et mesuré des échantillons avec Al 2 O 3 nano-trous et l&#39; air nano-trous ont été présentés (Figure 3i-l). <html> jove_content &quot;fo: keep-together.within-page =&quot; 1 &quot;&gt; <img alt="Figure 1" src="/files/ftp_upload/55289/55289fig1.jpg" /> Figure 1: illustration de SRR à base nanopilier médiées par le courant de déplacement. (A, b) Déplacement courant (I d) induite entre deux plaques métalliques et deux nanopiliers par des champs électriques E. (C) Schéma de SRR à base nanopilier définies par des milliers de Au nanopiliers (H: hauteur du nanopilier, A: face à la zone; d: la taille nano-gap; l: largeur de nanopilier et ε: permittivité dans les nano-trous) . (D) le facteur Q de SRR à base de couches minces et SRR à base nanopilier. Un facteur Q de l&#39;ordre de 450 peut être obtenue avec une SRR à base nanopilier, avec une taille nanométrique intervalle de 10 nm. Le chiffre est adapté avec la permission de Advanced Optical Materials 12.ig1large.jpg &quot;target =&quot; _ blank &quot;&gt; S&#39;il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure. <img alt="Figure 2" src="/files/ftp_upload/55289/55289fig2.jpg" /> Figure 2: les systèmes de fabrication de SRR à base nanopilier. (A - t) animation 3D et en coupe des schémas du processus de fabrication de SRR à base nanopilier. (Y - ac) images optiques de SRR à base nanopilier-à différentes étapes de fabrication. (Ad - ag) images MEB de SRR à base nanopilier-à différentes étapes de fabrication, ainsi que 5 nm Al 2 O 3 NIVEAUX (ag). Le chiffre est adapté avec la permission de Advanced Optical Materials 12. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55289/55289fig2large.jpg" target="_blank">S&#39;il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.</a> Figure 3: caractérisations de SRR à base nanopilier. (A - d) des systèmes de fabrication de SRR à base nanopilier. (E - h) images MEB de SRR à base nanopilier. (I) des spectres de transmission Simulé d&#39;Al RRF à base de nanopilier-2 O 3 nano-gap. (J) de spectres de transmission mesurée d&#39;Al RRF à base de nanopilier-2 O 3 nano-gap. (K) de spectres de transmission Simulé de SRR à base de nanopilier-air nano-gap. (L) mesuré les spectres de transmission de SRR à base de nanopilier-air nano-gap. Le chiffre est adapté avec la permission de Advanced Optical Materials 12. <a href="https://ecsource-jove-com.remotexs.ntu.edu.sg/files/ftp_upload/55289/55289fig3large.jpg" target="_blank">S&#39;il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure. &lt;</a>/ A&gt;

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Fabrication of Nanopillar-Based Split Ring Resonators for Displacement Current Mediated Resonances in Terahertz Metamaterials

Un protocole pour la conception et la fabrication d&#39;une base nanopilier-roman anneau fendu résonateur (SRR) est présenté.

Fabrication d&#39;anneaux résonateurs fendus nanopilier-Based pour courant de déplacement Mediated Résonances en térahertz métamatériaux

Terahertz (THz) split ring resonator (SRR) metamaterials (MMs) has been studied for gas, chemical, and biomolecular sensing applications because the SRR ...

fabrication-nanopillar-based-split-ring-resonators-for-displacement

Nanyang Technological University

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7.7K vues.  University of Minnesota.  Un protocole pour la conception et la fabrication d'une base nanopilier-roman anneau fendu résonateur (SRR) est présenté. 

Vidéo: Fabrication of Nanopillar-Based Split Ring Resonators for Displacement Current Mediated Resonances in Terahertz Metamaterials

Fabricating Metamaterials Using the Fiber Drawing Method

Metamaterials are man-made composite materials, fabricated by assembling components much smaller than the wavelength at which they operate 1. They owe their electromagnetic properties to the structure of their constituents, instead of the atoms that compose them. For example, sub-wavelength metal wires can be arranged to possess an effective electric permittivity that is either positive or negative at a given frequency, in contrast to the metals themselves 2. This unprecedented control over the behaviour of light can potentially lead to a number of novel devices, such as invisibility cloaks 3, negative refractive index materials 4, and lenses that resolve objects below the diffraction limit 5. However, metamaterials operating at optical, mid-infrared and terahertz frequencies are conventionally made using nano- and micro-fabrication techniques that are expensive and produce samples that are at most a few centimetres in size 6-7. Here we present a fabrication method to produce hundreds of meters of metal wire metamaterials in fiber form, which exhibit a terahertz plasmonic response 8. We combine the stack-and-draw technique used to produce microstructured polymer optical fiber 9 with the Taylor-wire process 10, using indium wires inside polymethylmethacrylate (PMMA) tubes. PMMA is chosen because it is an easy to handle, drawable dielectric with suitable optical properties in the terahertz region; indium because it has a melting temperature of 156.6 &deg;C which is appropriate for codrawing with PMMA. We include an indium wire of 1 mm diameter and 99.99% purity in a PMMA tube with 1 mm inner diameter (ID) and 12 mm outside diameter (OD) which is sealed at one end. The tube is evacuated and drawn down to an outer diameter of 1.2 mm. The resulting fiber is then cut into smaller pieces, and stacked into a larger PMMA tube. This stack is sealed at one end and fed into a furnace while being rapidly drawn, reducing the diameter of the structure by a factor of 10, and increasing the length by a factor of 100. Such fibers possess features on the micro- and nano- scale, are inherently flexible, mass-producible, and can be woven to exhibit electromagnetic properties that are not found in nature. They represent a promising platform for a number of novel devices from terahertz to optical frequencies, such as invisible fibers, woven negative refractive index cloths, and super-resolving lenses.

Metamaterials at terahertz frequencies offer unique opportunities, but are challenging to fabricate in bulk. We adapt the fabrication procedure for microstructured polymer optical fibers to inexpensively fabricate metamaterials potentially on an industrial scale. We produce polymethylmethacrylate fibers containing ~10 &mu;m diameter indium wires separated by ~100 &mu;m, which exhibit a terahertz plasmonic response.

Les métamatériaux Fabricating aide de la méthode de tirage de fibre

Metamaterials are man-made composite materials, fabricated by assembling components much smaller than the wavelength at which they operate 1. They owe ...

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Ingénierie

Terahertz Microfluidic Sensing Using a Parallel-plate Waveguide Sensor

Refractive index (RI) sensing is a powerful noninvasive and label-free sensing technique for the identification, detection and monitoring of microfluidic samples with a wide range of possible sensor designs such as interferometers and resonators 1,2. Most of the existing RI sensing applications focus on biological materials in aqueous solutions in visible and IR frequencies, such as DNA hybridization and genome sequencing. At terahertz frequencies, applications include quality control, monitoring of industrial processes and sensing and detection applications involving nonpolar materials.
Several potential designs for refractive index sensors in the terahertz regime exist, including photonic crystal waveguides 3, asymmetric split-ring resonators 4, and photonic band gap structures integrated into parallel-plate waveguides 5. Many of these designs are based on optical resonators such as rings or cavities. The resonant frequencies of these structures are dependent on the refractive index of the material in or around the resonator. By monitoring the shifts in resonant frequency the refractive index of a sample can be accurately measured and this in turn can be used to identify a material, monitor contamination or dilution, etc.
The sensor design we use here is based on a simple parallel-plate waveguide 6,7. A rectangular groove machined into one face acts as a resonant cavity (Figures 1 and 2). When terahertz radiation is coupled into the waveguide and propagates in the lowest-order transverse-electric (TE1) mode, the result is a single strong resonant feature with a tunable resonant frequency that is dependent on the geometry of the groove 6,8. This groove can be filled with nonpolar liquid microfluidic samples which cause a shift in the observed resonant frequency that depends on the amount of liquid in the groove and its refractive index 9.
Our technique has an advantage over other terahertz techniques in its simplicity, both in fabrication and implementation, since the procedure can be accomplished with standard laboratory equipment without the need for a clean room or any special fabrication or experimental techniques. It can also be easily expanded to multichannel operation by the incorporation of multiple grooves 10. In this video we will describe our complete experimental procedure, from the design of the sensor to the data analysis and determination of the sample refractive index.

The procedure for implementing a refractive index sensor for terahertz frequencies based on a grooved parallel-plate waveguide geometry is described here. The method yields a measurement of the refractive index of a small volume of liquid through monitoring of the shift in the resonant frequency of the waveguide structure

Terahertz détection microfluidique en utilisant un capteur de guide d&#39;ondes à plaques parallèles

Refractive index (RI) sensing is a powerful noninvasive and label-free sensing technique for the identification, detection and monitoring of microfluidic ...

Design, Fabrication, and Experimental Characterization of Plasmonic Photoconductive Terahertz Emitters

In this video article we present a detailed demonstration of a highly efficient method for generating terahertz waves. Our technique is based on photoconduction, which has been one of the most commonly used techniques for terahertz generation 1-8. Terahertz generation in a photoconductive emitter is achieved by pumping an ultrafast photoconductor with a pulsed or heterodyned laser illumination. The induced photocurrent, which follows the envelope of the pump laser, is routed to a terahertz radiating antenna connected to the photoconductor contact electrodes to generate terahertz radiation. Although the quantum efficiency of a photoconductive emitter can theoretically reach 100%, the relatively long transport path lengths of photo-generated carriers to the contact electrodes of conventional photoconductors have severely limited their quantum efficiency. Additionally, the carrier screening effect and thermal breakdown strictly limit the maximum output power of conventional photoconductive terahertz sources. To address the quantum efficiency limitations of conventional photoconductive terahertz emitters, we have developed a new photoconductive emitter concept which incorporates a plasmonic contact electrode configuration to offer high quantum-efficiency and ultrafast operation simultaneously. By using nano-scale plasmonic contact electrodes, we significantly reduce the average photo-generated carrier transport path to photoconductor contact electrodes compared to conventional photoconductors 9. Our method also allows increasing photoconductor active area without a considerable increase in the capacitive loading to the antenna, boosting the maximum terahertz radiation power by preventing the carrier screening effect and thermal breakdown at high optical pump powers. By incorporating plasmonic contact electrodes, we demonstrate enhancing the optical-to-terahertz power conversion efficiency of a conventional photoconductive terahertz emitter by a factor of 50 10.

We describe methods for the design, fabrication, and experimental characterization of plasmonic photoconductive emitters, which offer two orders of magnitude higher terahertz power levels compared to conventional photoconductive emitters.

Conception, fabrication et expérimentale Caractérisation des plasmoniques émetteurs térahertz Photoconductive

In this video article we present a detailed demonstration of a highly efficient method for generating terahertz waves. Our technique is based on ...

Evaluating Plasmonic Transport in Current-carrying Silver Nanowires

Plasmonics is an emerging technology capable of simultaneously transporting a plasmonic signal and an electronic signal on the same information support1,2,3. In this context, metal nanowires are especially desirable for realizing dense routing networks4. A prerequisite to operate such shared nanowire-based platform relies on our ability to electrically contact individual metal nanowires and efficiently excite surface plasmon polaritons5 in this information support. In this article, we describe a protocol to bring electrical terminals to chemically-synthesized silver nanowires6 randomly distributed on a glass substrate7. The positions of the nanowire ends with respect to predefined landmarks are precisely located using standard optical transmission microscopy before encapsulation in an electron-sensitive resist. Trenches representing the electrode layout are subsequently designed by electron-beam lithography. Metal electrodes are then fabricated by thermally evaporating a Cr/Au layer followed by a chemical lift-off. The contacted silver nanowires are finally transferred to a leakage radiation microscope for surface plasmon excitation and characterization8,9. Surface plasmons are launched in the nanowires by focusing a near infrared laser beam on a diffraction-limited spot overlapping one nanowire extremity5,9. For sufficiently large nanowires, the surface plasmon mode leaks into the glass substrate9,10. This leakage radiation is readily detected, imaged, and analyzed in the different conjugate planes in leakage radiation microscopy9,11. The electrical terminals do not affect the plasmon propagation. However, a current-induced morphological deterioration of the nanowire drastically degrades the flow of surface plasmons. The combination of surface plasmon leakage radiation microscopy with a simultaneous analysis of the nanowire electrical transport characteristics reveals the intrinsic limitations of such plasmonic circuitry.

Silver nanowires can simultaneously transport electrons and optical information in the form of surface plasmons. A procedure is described here to realize such a shared circuitry and the limitations at propagating both information carriers are evaluated.

Plasmonics is an emerging technology capable of simultaneously transporting a plasmonic signal and an electronic signal on the same information ...

Fabrication and Characterization of Superconducting Resonators

Superconducting microwave resonators are of interest for a wide range of applications, including for their use as microwave kinetic inductance detectors (MKIDs) for the detection of faint astrophysical signatures, as well as for quantum computing applications and materials characterization. In this paper, procedures are presented for the fabrication and characterization of thin-film superconducting microwave resonators. The fabrication methodology allows for the realization of superconducting transmission-line resonators with features on both sides of an atomically smooth single-crystal silicon dielectric. This work describes the procedure for the installation of resonator devices into a cryogenic microwave testbed and for cool-down below the superconducting transition temperature. The set-up of the cryogenic microwave testbed allows one to do careful measurements of the complex microwave transmission of these resonator devices, enabling the extraction of the properties of the superconducting lines and dielectric substrate (e.g., internal quality factors, loss and kinetic inductance fractions), which are important for device design and performance.

Superconducting microwave resonators are of interest for detection of light, quantum computing applications and materials characterization. This work presents a detailed procedure for fabrication and characterization of superconducting microwave resonator scattering parameters.

Fabrication et caractérisation de supraconductrices Resonators

Superconducting microwave resonators are of interest for a wide range of applications, including for their use as microwave kinetic inductance detectors ...

Colloidal Synthesis of Nanopatch Antennas for Applications in Plasmonics and Nanophotonics

We present a method for colloidal synthesis of silver nanocubes and the use of these in combination with a smooth gold film, to fabricate plasmonic nanoscale patch antennas. This includes a detailed procedure for the fabrication of thin films with a well-controlled thickness over macroscopic areas using layer-by-layer deposition of polyelectrolyte polymers, namely poly(allylamine) hydrochloride (PAH) and polystyrene sulfonate (PSS). These polyelectrolyte spacer layers serve as a dielectric gap in between silver nanocubes and a gold film. By controlling the size of the nanocubes or the gap thickness, the plasmon resonance can be tuned from about 500 nm to 700 nm. Next, we demonstrate how to incorporate organic sulfo-cyanine5 carboxylic acid (Cy5) dye molecules into the dielectric polymer gap region of the nanopatch antennas. Finally, we show greatly enhanced fluorescence of the Cy5 dyes by spectrally matching the plasmon resonance with the excitation energy and the Cy5 absorption peak. The method presented here enables the fabrication of plasmonic nanopatch antennas with well-controlled dimensions utilizing colloidal synthesis and a layer-by-layer dip-coating process with the potential for low cost and large-scale production. These nanopatch antennas hold great promise for practical applications, for example in sensing, ultrafast optoelectronic devices and for high-efficiency photodetectors.

A protocol for the colloidal synthesis of silver nanocubes and fabrication of plasmonic nanoscale patch antennas with sub-10 nm gaps is presented.

Colloïdal Synthèse de Nanopatch Antennes pour Applications dans plasmonique et nanophotonique

We present a method for colloidal synthesis of silver nanocubes and the use of these in combination with a smooth gold film, to fabricate plasmonic ...

Stimulated Stokes and Antistokes Raman Scattering in Microspherical Whispering Gallery Mode Resonators

Dielectric microspheres can confine light and sound for a length of time through high quality factor whispering gallery modes (WGM). Glass microspheres can be thought as a store of energy with a huge variety of applications: compact laser sources, highly sensitive biochemical sensors and nonlinear phenomena. A protocol for the fabrication of both the microspheres and coupling system is given. The couplers described here are tapered fibers. Efficient generation of nonlinear phenomena related to third order optical non-linear susceptibility &#935;(3) interactions in triply resonant silica microspheres is presented in this paper. The interactions here reported are: Stimulated Raman Scattering (SRS), and four wave mixing processes comprising Stimulated Anti-stokes Raman Scattering (SARS). A proof of the cavity-enhanced phenomenon is given by the lack of correlation among the pump, signal and idler: a resonant mode has to exist in order to obtain the pair of signal and idler. In the case of hyperparametric oscillations (four wave mixing and stimulated anti-stokes Raman scattering), the modes must fulfill the energy and momentum conservation and, last but not least, have a good spatial overlap.

Efficient generation of nonlinear phenomena related to third order optical non-linear susceptibility &#935;(3) interactions in triply resonant silica microspheres is presented in this paper. The interactions here reported are: Stimulated Raman Scattering (SRS), and four wave mixing processes comprising Stimulated Anti-stokes Raman Scattering (SARS).

Stimulé Stokes et antistokes Raman Scattering dans microsphériques Galerie Whispering mode Resonators

Dielectric microspheres can confine light and sound for a length of time through high quality factor whispering gallery modes (WGM). Glass microspheres ...

Measurement of Quantum Interference in a Silicon Ring Resonator Photon Source

Silicon photonic chips have the potential to realize complex integrated quantum information processing circuits, including photon sources, qubit manipulation, and integrated single-photon detectors. Here, we present the key aspects of preparing and testing a silicon photonic quantum chip with an integrated photon source and two-photon interferometer. The most important aspect of an integrated quantum circuit is minimizing loss so that all of the generated photons are detected with the highest possible fidelity. Here, we describe how to perform low-loss edge coupling by using an ultra-high numerical aperture fiber to closely match the mode of the silicon waveguides. By using an optimized fusion splicing recipe, the UHNA fiber is seamlessly interfaced with a standard single-mode fiber. This low-loss coupling allows the measurement of high-fidelity photon production in an integrated silicon ring resonator and the subsequent two-photon interference of the produced photons in a closely integrated Mach-Zehnder interferometer. This paper describes the essential procedures for the preparation and characterization of high-performance and scalable silicon quantum photonic circuits.

Silicon photonic chips have the potential to realize complex integrated quantum systems. Presented here is a method for preparing and testing a silicon photonic chip for quantum measurements.

Mesure de l&#39;interférence quantique dans un anneau de silicium Résonateur Photon Source

Silicon photonic chips have the potential to realize complex integrated quantum information processing circuits, including photon sources, qubit ...

Fabrication of Polymer Microspheres for Optical Resonator and Laser Applications

This paper describes three methods of preparing fluorescent microspheres comprising &#960;-conjugated or non-conjugated polymers: vapor diffusion, interface precipitation, and mini-emulsion. In all methods, well-defined, micrometer-sized spheres are obtained from a self-assembling process in solution. The vapor diffusion method can result in spheres with the highest sphericity and surface smoothness, yet the types of the polymers able to form these spheres are limited. On the other hand, in the mini-emulsion method, microspheres can be made from various types of polymers, even from highly crystalline polymers with coplanar, &#960;-conjugated backbones. The photoluminescent (PL) properties from single isolated microspheres are unusual: the PL is confined inside the spheres, propagates at the circumference of the spheres via the total internal reflection at the polymer/air interface, and self-interferes to show sharp and periodic resonant PL lines. These resonating modes are so-called "whispering gallery modes" (WGMs). This work demonstrates how to measure WGM PL from single isolated spheres using the micro-photoluminescence (&#181;-PL) technique. In this technique, a focused laser beam irradiates a single microsphere, and the luminescence is detected by a spectrometer. A micromanipulation technique is then used to connect the microspheres one by one and to demonstrate the intersphere PL propagation and color conversion from coupled microspheres upon excitation at the perimeter of one sphere and detection of PL from the other microsphere. These techniques, &#181;-PL and micromanipulation, are useful for experiments on micro-optic application using polymer materials.

Protocols for the synthesis of microspheres from polymers, the manipulation of microspheres, and micro-photoluminescence measurements are presented.

Fabrication de microsphères polymères pour résonateurs optiques et applications laser

This paper describes three methods of preparing fluorescent microspheres comprising &#960;-conjugated or non-conjugated polymers: vapor diffusion, ...

Fabrication of Ultra-thin Color Films with Highly Absorbing Media Using Oblique Angle Deposition

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present an advanced method for fabricating ultra-thin color films with improved characteristics. The proposed process addresses several fabrication issues, including large area processing. Specifically, the protocol describes a process for fabricating ultra-thin color films using an electron beam evaporator for oblique angle deposition of germanium (Ge) and gold (Au) on silicon (Si) substrates.&#160; Film porosity produced by the oblique angle deposition induces color changes in the ultra-thin film. The degree of color change depends on factors such as deposition angle and film thickness. Fabricated samples of the ultra-thin color films showed improved color tunability and color purity. In addition, the measured reflectance of the fabricated samples was converted into chromatic values and analyzed in terms of color. Our ultra-thin film fabricating method is expected to be used for various ultra-thin film applications such as flexible color electrodes, thin film solar cells, and optical filters. Also, the process developed here for analyzing the color of the fabricated samples is broadly useful for studying various color structures.

We present a detailed method for fabricating ultra-thin color films with improved characteristics for optical coatings. The oblique angle deposition technique using an electron beam evaporator allows improved color tunability and purity. Fabricated films of Ge and Au on Si substrates were analyzed by reflectance measurements and color information conversion.

Fabrication de Films couleur ultra-mince avec hautement absorbant Media Depot en Angle Oblique

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present ...