JP2008020330A - 光学分光測定方法及び装置 - Google Patents
光学分光測定方法及び装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008020330A JP2008020330A JP2006192490A JP2006192490A JP2008020330A JP 2008020330 A JP2008020330 A JP 2008020330A JP 2006192490 A JP2006192490 A JP 2006192490A JP 2006192490 A JP2006192490 A JP 2006192490A JP 2008020330 A JP2008020330 A JP 2008020330A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scatterer
- optical
- sample
- spectroscopic measurement
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
【解決手段】 被測定試料に対して励起光を照射し、試料から再放射される信号光を計測する光学配置において、散乱体を試料に近接させ、励起光を散乱体に照射し、該散乱体で散乱された励起光により励起される信号を計測する。その散乱体は半導体デバイスを試作するとき予め作製プロセスの中で、測定すべき箇所に作り込んでおくこともできる。また、先端部分に2個或いは4個の間隔をけた設けた複数の散乱体を保持する探針を、励起光が照射された試料表面に近接させて信号光を計測してもよい。その散乱体は長径/短径の比が1より大きい楕円体としてもよい。特に、前記散乱体として異方性をもった微粒子を用い、励起光の偏光の向きと微粒子の向きの関係によって光学応答が異なることを利用すると効果的である。
【選択図】 図6
Description
α=4πa3(ε-εm)/(ε+2εm) (1)
ここで、εは金属の複素誘電率で波長の関数である、εmは微粒子を取り囲む媒質の誘電率である。金属と誘電体の複素誘電率の実部は符号が異なるので、適当な波長を選ぶと分母の実部が0になり分極率は極大となる。この波長がプラズモンの共鳴波長で、この波長の光を入射したときは強く表面プラズモンが励起され、巨大な近接場電場が金属微粒子近傍に誘起される。主軸がa, b, cの楕円体に対しては、各主軸方向の偏光の光に対して
α=4πabc (ε-εm)/ 3(εm +Li(ε-εm)), ΣLi=1 (i=a,b,c) (2)
と書ける。ここで、Liは各軸に沿った幾何学的脱分極因子(geometrical depolarization factor)である。例えば球に対してはLa=Lb=Lc=1/3となる。また、この式は円柱にも適用できて、La=Lb=1/2, Lc=0である。
La=(1-Lc)/2(=Lb)
Lc=1/(1-r2)+r/(r2-1)3/2ln(r+(r2-1)1/2) r=a/c>1
Lc=1/(1-r2)+r/(1-r2)3/2arccos r r=a/c<1
とかける。Lbは、回転楕円体の残る1つの主軸b(a軸と等価)である。従って、(2)式によってプラズモン共鳴を与えるLの値が求まれば、上式を用いて楕円の長径と短径の比を求めることができる。図1に径の比を動かした時のLの値の変化をグラフにして示す。ただし、実際の金属微粒子は完全な楕円体ではないので、円形からどの程度歪ませた形状にすればいいかの目安と考えればよい。
Claims (52)
- 被測定試料に対して励起光を照射し、試料から再放射される信号光を計測する光学配置において、散乱体を試料に近接させ、励起光を散乱体に照射し、該散乱体で散乱された励起光により励起される信号を計測することを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項1記載の光学的分光測定方法において、散乱体を予め試料の測定すべき位置に配置し、励起光を散乱体に照射し、該散乱体で散乱された励起光により励起される信号を計測することを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項2記載の光学的分光測定方法において、複数の散乱体を、間隔を設けて試料上に配置することを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項1記載の光学的分光測定方法において、前記散乱体が金属微粒子であることを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項1記載の光学的分光測定方法において、長径/短径の比が1以上である散乱体を測定すべき位置に配置することを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項5記載の光学的分光測定方法において、入射光あるいは信号光の偏光方向を変化させ信号光強度の変化を計測することを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項5記載の光学的分光測定方法において、前記散乱体が金属微粒子であることを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項2記載の光学的分光測定方法において、半導体デバイスを試作するとき予め作製プロセスの中で、測定すべき箇所に散乱体を作り込んでおくことを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項8記載の光学的分光測定方法において、前記散乱体が金属微粒子であることを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項2記載の光学的分光測定方法において、ラマン信号を測定することを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項8記載の光学的分光測定方法において、入射光と信号光の偏光方向の関係が選択則で禁止される光学配置で計測を行うことを特徴とする光学的分光測定方法。
- 被測定試料に対して励起光を照射し、試料から再放射される信号光を計測する光学配置を備え、先端部分に長径/短径比が1より大きい散乱体を保持する探針を励起光が照射された試料表面に近接させて信号光を計測することを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項12記載の光学的分光測定方法において、入射光あるいは信号光の偏光方向を変化させ信号光強度の変化を計測することを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項13記載の光学的分光測定方法において、入射光の偏光方向が散乱体の長径に平行なときと短径に平行なときの信号光の差を計測することを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項12記載の光学的分光測定方法において、前記散乱体の材質が、金属であることを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項15記載の光学的分光測定方法において、前記散乱体の材質が、金、銀、プラチナ、クロム、アルミニウム、イリジウム、コバルト、パラジウム、鉄であることを特徴とする光学的分光測定方法。
- 被測定試料に対して励起光を照射し、試料から再放射される信号光を計測する光学配置を備え、先端部分に間隔をけた設けた複数の散乱体を保持する探針を励起光が照射された試料表面に近接させて信号光を計測することを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項17記載の光学的分光測定方法において、入射光あるいは信号光の偏光方向を変化させ信号光強度の変化を計測することを特徴とする光学測的分光測定方法。
- 請求項17記載の光学的分光測定方法において、前記散乱体の材質が、金属であることを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項17記載の光学的分光測定方法において、前記散乱体として2個の金属微粒子用いることを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項19記載の光学的分光測定方法において、前記散乱体の材質が、金、銀、銅、プラチナ、クロム、アルミニウム、ニッケル、イリジウム、コバルト、パラジウム、鉄であることを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項17記載の光学的分光測定方法において、前記散乱体として4個の金属微粒子を十字の各頂点におき、その中心部にギャップをもつように配置することを特徴とすることを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項1〜22のいずれかに記載の光学的分光測定方法において、前記散乱体をリソグラフィー工程で加工して探針を作製することを特徴とする光学的分光測定方法。
- 請求項12または17に記載の光学的分光測定方法において、信号光がラマン散乱光であることを特徴とする的分光測定方法。
- 請求項13または18に記載の光学的分光測定方法において、入射光と信号光の偏光方向の関係が選択則で禁止されるような光学配置で計測を行うことを特徴とする光学的分光測定方法。
- 被測定試料に対して励起光を照射し、試料から再放射される信号光を計測する光学配置において、散乱体を試料に近接させ、励起光を散乱体に照射し、該散乱体で散乱された励起光により励起される信号を計測する光学的分光測定方法に用いる測定用試料において、前記散乱体を予め試料の測定すべき位置に配置したことを特徴とする光学的分光測定用試料。
- 請求項26記載の光学的分光測定用試料において、複数の散乱体を、間隔を設けて試料上に配置することを特徴とする光学的分光測定用試料。
- 請求項26記載の光学的分光測定用試料において、前記散乱体が金属微粒子であることを特徴とする光学的分光測定用試料。
- 請求項26記載の光学的分光測定用試料において、長径/短径の比が1以上である散乱体を測定すべき位置に配置することを特徴とする光学的分光測定用試料。
- 請求項29記載の光学的分光測定用試料において、散乱体が金属微粒子であることを特徴とする光学的分光測定用試料。
- 請求項26記載の光学的分光測定用試料において、半導体デバイスを試作するとき予め作製プロセスの中で、測定すべき箇所に散乱体を作り込んでおくことを特徴とする光学的分光測定用試料。
- 請求項31記載の光学的分光測定用試料において、前記散乱体が金属微粒子であることを特徴とする光学的分光測定用試料。
- 被測定試料に対して励起光を照射し、試料から再放射される信号光を計測する測定装置において、散乱体を試料に近接させ、励起光を散乱体に照射し、該散乱体で散乱された励起光により励起される信号を計測することを特徴とする光学的分光測定装置。
- 請求項33記載の光学的分光測定装置において、散乱体を予め試料の測定すべき位置に配置し、励起光を散乱体に照射し、該散乱体で散乱された励起光により励起される信号を計測することを特徴とする光学的分光測定装置。
- 請求項33記載の光学的分光測定装置において、長径/短径の比が1以上である散乱体を測定すべき位置に配置することを特徴とする光学的分光測定装置。
- 請求項35記載の光学的分光測定装置において、入射光あるいは信号光の偏光方向を変化させ信号光強度の変化を計測することを特徴とする光学的分光測定装置。
- 請求項33記載の光学的分光測定装置において、ラマン信号を測定することを特徴とする光学的分光測定装置。
- 請求項33記載の光学的分光測定装置において、半導体デバイスを試作するとき予め作製プロセスの中で、測定すべき箇所に散乱体を作り込んでおき、入射光と信号光の偏光方向の関係が選択則で禁止される光学配置で計測を行うことを特徴とする光学的分光測定装置。
- 被測定試料に対して励起光を照射し、試料から再放射される信号光を計測する光学配置を備え、先端部分に長径/短径比が1より大きい散乱体を保持する探針を励起光が照射された試料表面に近接させて信号光を計測することを特徴とする光学的分光測定装置。
- 請求項39記載の光学的分光測定装置において、入射光あるいは信号光の偏光方向を変化させ信号光強度の変化を計測することを特徴とする光学的分光測定装置。
- 請求項40記載の光学的分光測定装置において、入射光の偏光方向が散乱体の長径に平行なときと短径に平行なときの信号光の差を計測することを特徴とする光学的分光測定装置。
- 請求項39記載の光学的分光測定装置において、散乱体の材質が、金属であることを特徴とする光学的分光測定装置。
- 請求項42記載の光学的分光測定装置において、散乱体の材質が、金、銀、プラチナ、クロム、アルミニウム、イリジウム、コバルト、パラジウム、鉄であることを特徴とする光学的分光測定装置。
- 被測定試料に対して励起光を照射し、試料から再放射される信号光を計測する光学配置を備え、先端部分に間隔をけた設けた複数の散乱体を保持する探針を励起光が照射された試料表面に近接させて信号光を計測することを特徴とする光学的分光測定装置。
- 請求項44記載の光学的分光測定装置において、入射光あるいは信号光の偏光方向を変化させ信号光強度の変化を計測することを特徴とする光学測的分光定装置。
- 請求項44記載の光学的分光測定装置において、散乱体の材質が、金属であることを特徴とする光学的分光測定装置。
- 請求項44記載の光学的分光測定装置において、散乱体として2個の金属微粒子用いることを特徴とする光学的分光測定装置。
- 請求項46記載の光学的分光測定装置において、散乱体の材質が、金、銀、銅、プラチナ、クロム、アルミニウム、ニッケル、イリジウム、コバルト、パラジウム、鉄であることを特徴とする光学的分光測定装置。
- 請求項44記載の光学的分光測定装置において、散乱体として4個の金属微粒子を十字の各頂点におき、その中心部にギャップをもつように配置することを特徴とすることを特徴とする光学的分光測定装置。
- 請求項33〜49のいずれかに記載の光学的分光測定方法において、前記散乱体をリソグラフィー工程で加工して探針を作製することを特徴とする光学的分光測定装置。
- 請求項33または49に記載の光学的分光測定装置において、信号光がラマン散乱光であることを特徴とする的分光測定装置。
- 請求項40または45に記載の光学的分光測定装置において、入射光と信号光の偏光方向の関係が選択則で禁止されるような光学配置で計測を行うことを特徴とする光学的分光測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006192490A JP4756270B2 (ja) | 2006-07-13 | 2006-07-13 | 光学分光測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006192490A JP4756270B2 (ja) | 2006-07-13 | 2006-07-13 | 光学分光測定方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008020330A true JP2008020330A (ja) | 2008-01-31 |
JP4756270B2 JP4756270B2 (ja) | 2011-08-24 |
Family
ID=39076377
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006192490A Expired - Fee Related JP4756270B2 (ja) | 2006-07-13 | 2006-07-13 | 光学分光測定方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4756270B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012052846A (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Tohoku Univ | 構造解析方法および構造解析システム |
JP2016040547A (ja) * | 2008-07-07 | 2016-03-24 | 株式会社東芝 | プラズモン評価方法、プラズモン評価装置、および光ピックアップ |
CN115950371A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-04-11 | 中国矿业大学 | 基于光学显微的一点应变测量方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11237391A (ja) * | 1998-02-20 | 1999-08-31 | Sharp Corp | フォトン走査トンネル顕微鏡用ピックアップ |
JP2001194286A (ja) * | 2000-01-06 | 2001-07-19 | Olympus Optical Co Ltd | 近接場光学顕微鏡装置 |
JP2001520398A (ja) * | 1997-10-17 | 2001-10-30 | ジェニコン・サイエンスィズ・コーポレーション | 微粒子標識を使用した分析物アッセイ |
JP2002365198A (ja) * | 2001-06-11 | 2002-12-18 | Hitachi Ltd | 近接場光プローブおよびそれを用いた近接場光学顕微鏡および光記録再生装置 |
JP2005077362A (ja) * | 2003-09-03 | 2005-03-24 | Keio Gijuku | 表面増強ラマン散乱活性基板の作成方法 |
JP2005121479A (ja) * | 2003-10-16 | 2005-05-12 | Tokyo Instruments Inc | 共焦点顕微分光装置 |
JP2006071448A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Sii Nanotechnology Inc | 近接場顕微鏡用プローブおよびその製造方法ならびにそのプローブを用いた走査型プローブ顕微鏡 |
JP2006078438A (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Fuji Photo Film Co Ltd | センサおよびそのセンサを用いる試料分析方法並びにそのセンサに用いられるセンサチップおよびその製造方法 |
-
2006
- 2006-07-13 JP JP2006192490A patent/JP4756270B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001520398A (ja) * | 1997-10-17 | 2001-10-30 | ジェニコン・サイエンスィズ・コーポレーション | 微粒子標識を使用した分析物アッセイ |
JPH11237391A (ja) * | 1998-02-20 | 1999-08-31 | Sharp Corp | フォトン走査トンネル顕微鏡用ピックアップ |
JP2001194286A (ja) * | 2000-01-06 | 2001-07-19 | Olympus Optical Co Ltd | 近接場光学顕微鏡装置 |
JP2002365198A (ja) * | 2001-06-11 | 2002-12-18 | Hitachi Ltd | 近接場光プローブおよびそれを用いた近接場光学顕微鏡および光記録再生装置 |
JP2005077362A (ja) * | 2003-09-03 | 2005-03-24 | Keio Gijuku | 表面増強ラマン散乱活性基板の作成方法 |
JP2005121479A (ja) * | 2003-10-16 | 2005-05-12 | Tokyo Instruments Inc | 共焦点顕微分光装置 |
JP2006071448A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Sii Nanotechnology Inc | 近接場顕微鏡用プローブおよびその製造方法ならびにそのプローブを用いた走査型プローブ顕微鏡 |
JP2006078438A (ja) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Fuji Photo Film Co Ltd | センサおよびそのセンサを用いる試料分析方法並びにそのセンサに用いられるセンサチップおよびその製造方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016040547A (ja) * | 2008-07-07 | 2016-03-24 | 株式会社東芝 | プラズモン評価方法、プラズモン評価装置、および光ピックアップ |
JP2012052846A (ja) * | 2010-08-31 | 2012-03-15 | Tohoku Univ | 構造解析方法および構造解析システム |
CN115950371A (zh) * | 2023-02-27 | 2023-04-11 | 中国矿业大学 | 基于光学显微的一点应变测量方法 |
CN115950371B (zh) * | 2023-02-27 | 2023-10-03 | 中国矿业大学 | 基于光学显微的一点应变测量方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4756270B2 (ja) | 2011-08-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Weber-Bargioni et al. | Functional plasmonic antenna scanning probes fabricated by induced-deposition mask lithography | |
Huang et al. | Atomically flat single-crystalline gold nanostructures for plasmonic nanocircuitry | |
Umakoshi et al. | Highly efficient plasmonic tip design for plasmon nanofocusing in near-field optical microscopy | |
WO2019165715A1 (zh) | 一种基于等离激元纳米钉结构的多功能近场光学探针 | |
Song et al. | Identification of single nanoparticles | |
Jin et al. | Large-area nanogap plasmon resonator arrays for plasmonics applications | |
Schreiber et al. | Large-scale self-organized gold nanostructures with bidirectional plasmon resonances for SERS | |
Züchner et al. | A novel approach to detect and characterize the scattering patterns of single Au nanoparticles using confocal microscopy | |
JP4756270B2 (ja) | 光学分光測定方法及び装置 | |
Imura et al. | Development of novel near-field microspectroscopy and imaging of local excitations and wave functions of nanomaterials | |
Jin et al. | Sub-wavelength visualization of near-field scattering mode of plasmonic nano-cavity in the far-field | |
Grosjean et al. | Annular nanoantenna on fibre micro‐axicon | |
Yokota et al. | Optical characterization of plasmonic metallic nanostructures fabricated by high-resolution lithography | |
WO2005024391A1 (ja) | 光学測定方法および装置 | |
JP2007003354A (ja) | 結晶表面の歪み測定方法およびその装置 | |
Saito et al. | Imaging and spectroscopy through plasmonic nano-probe | |
CN111693502A (zh) | 一种结合空腔增强与表面增强的液相拉曼增强光谱衬底 | |
KR102404158B1 (ko) | 플라즈몬 나노 구조체 제조를 위한 나노팁 인덴테이션 리소그래피 및 이에 의해 제조된 플라즈몬 나노 구조체 | |
EP4111177B1 (en) | A method for determining a material property of a solid substrate | |
Dhawan et al. | Nano-engineered surface-enhanced Raman scattering (SERS) substrates with patterned structures on the distal end of optical fibers | |
Fu et al. | Nanofabrication and characterization of plasmonic structures | |
Lin et al. | Near-field optical imaging of a porous Au film: influences of topographic artifacts and surface plasmons | |
Manoccio et al. | Focused Ion Beam Processing for 3D Chiral Photonics Nanostructures. Micromachines 2021, 12, 6 | |
Ullah et al. | Imaging the scattering field of a single GaN nanowire | |
Yadav et al. | Super-Resolution Optical Microscopy for Investigations of Defects in Semiconductor Device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080421 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100416 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100427 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100615 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101019 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101217 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110517 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110518 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140610 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140610 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |