RU2660418C1 - Probe for scanning probe microscopy and method of its manufacturing (embodiments) - Google Patents

Probe for scanning probe microscopy and method of its manufacturing (embodiments) Download PDF

Info

Publication number
RU2660418C1
RU2660418C1 RU2017122309A RU2017122309A RU2660418C1 RU 2660418 C1 RU2660418 C1 RU 2660418C1 RU 2017122309 A RU2017122309 A RU 2017122309A RU 2017122309 A RU2017122309 A RU 2017122309A RU 2660418 C1 RU2660418 C1 RU 2660418C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cantilever
nanoparticle
probe
tip
semiconductor
Prior art date
Application number
RU2017122309A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Сергеевич Синев
Иван Сергеевич Мухин
Антон Кириллович Самусев
Сергей Владимирович Макаров
Филипп Эдуардович Комиссаренко
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО)
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" (Университет ИТМО)
Priority to RU2017122309A priority Critical patent/RU2660418C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2660418C1 publication Critical patent/RU2660418C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/24AFM [Atomic Force Microscopy] or apparatus therefor, e.g. AFM probes
    • G01Q60/38Probes, their manufacture, or their related instrumentation, e.g. holders
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01QSCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q70/00General aspects of SPM probes, their manufacture or their related instrumentation, insofar as they are not specially adapted to a single SPM technique covered by group G01Q60/00
    • G01Q70/08Probe characteristics

Abstract

FIELD: measuring equipment.
SUBSTANCE: invention relates to the measurement equipment and can be used in scanning probe microscopy. Probe for the scanning probe microscopy contains cantilever for the atomic force microscopy with the located on the cantilever needle tip optically active region. Active region is the hybrid nanoparticle from the semiconductor material with metal coating of 50–300 nm in diameter. Cantilever material is silicon or silicon nitride, and the nanoparticle consists of the gold-plated silicon. Probe manufacturing method consists in the nanoparticle formation with the close to the spheroid shape on the cantilever needle tip. In one embodiment, the semiconductor material nanoparticle is preliminarily manufactured by the laser ablation method from the deposited on transparent substrate layered metal-semiconductor structure, after which the nanoparticle together with the cantilever are placed into the scanning electron microscope chamber, where nanoparticle transfer from the substrate to the point of the cantilever needle tip is performed using the located on the three-coordinate micromanipulator in the scanning electron microscope chamber metal tip. In the second embodiment, the semiconductor nanoparticle is formed directly on the cantilever needle tip by irradiating the unfunctionalized semiconductor cantilever tip for atomic force microscopy brought into contact with the thin metal layer surface, by the laser pulses with duration of not more than the microsecond.
EFFECT: technical solution enables high spatial resolution and sub-wavelength resolution.
6 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в сканирующей зондовой микроскопии для получения картин распределения ближнего поля наноразмерных образцов в широком спектральном диапазоне.The invention relates to measuring technique and can be used in scanning probe microscopy to obtain patterns of the distribution of the near field of nanoscale samples in a wide spectral range.

Известен зонд для сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ) (Патент US №7528947 В2, МПК № G01Q 70/16, дата приоритета 10.07.2003, дата публикации 05.05.2009), представляющий собой кантилевер с иглой, функционализированной слоем материала, содержащего наночастицы, формирующие активную среду для электромагнитного излучения. Недостатком технического решения является узкий спектральный диапазон, в котором функциональный слой является активной средой для электромагнитного излучения, определяющийся либо узкой полосой люминесценции квантовых точек или молекул, либо шириной плазмонного резонанса металлических наночастиц, а также сравнительно низкий уровень оптического сигнала, получаемого от функционализированного зонда.A known probe for scanning probe microscopy (SPM) (US Patent No. 7528947 B2, IPC No. G01Q 70/16, priority date 07/10/2003, publication date 05/05/2009), which is a cantilever with a needle, a functionalized layer of material containing nanoparticles forming active medium for electromagnetic radiation. The disadvantage of the technical solution is a narrow spectral range in which the functional layer is an active medium for electromagnetic radiation, which is determined either by a narrow luminescence band of quantum dots or molecules, or by the plasmon resonance width of metal nanoparticles, as well as the relatively low level of the optical signal received from the functionalized probe.

Известен зонд для СЗМ (Патент US №7621964 В2, МПК № G01Q 60/22, дата приоритета 05.09.2006, дата публикации 24.11.2009), представляющий собой кантилевер, в который с помощью локального легирования сфокусированным ионным пучком интегрировался светоизлучающий диод. Фотолюминесценция зонда возбуждалась с помощью приложения разности электрических потенциалов к областям р-n перехода. Недостатком технического решения является тот факт, что, несмотря на то, что спектр излучения р-n перехода был относительно широкополосным, он, тем не менее, ограничивался шириной запрещенной зоны используемых полупроводниковых материалов (предложенный вариант демонстрировал излучение в диапазоне 500-700 нм). Кроме того, технология формирования зонда требует применение сфокусированного ионного пучка, при этом каждый зонд характеризуется индивидуальной формой и спектром люминесценции. Наконец, для предложенного устройства зондов наблюдается пространственное разделение геометрического положения острия зонда, осуществляющего исследование топографии поверхности образца, и эффективного положения источника излучения, что усложняет интерпретацию получаемых результатов.A known probe for SPM (US Patent No. 7621964 B2, IPC No. G01Q 60/22, priority date September 5, 2006, publication date 11/24/2009) is a cantilever into which a light emitting diode is integrated using local doping with a focused ion beam. The photoluminescence of the probe was excited by applying the electric potential difference to the regions of the pn junction. The disadvantage of the technical solution is the fact that, despite the fact that the radiation spectrum of the pn junction was relatively broadband, it was nevertheless limited by the band gap of the semiconductor materials used (the proposed version showed radiation in the range 500-700 nm). In addition, the technology of forming the probe requires the use of a focused ion beam, with each probe being characterized by an individual shape and luminescence spectrum. Finally, for the proposed probe arrangement, there is a spatial separation of the geometric position of the probe tip, which studies the topography of the sample surface, and the effective position of the radiation source, which complicates the interpretation of the results.

Известен зонд атомно-силового микроскопа с нанокомпозитным излучающим элементом, легированным квантовыми точками структуры ядро-оболочка, выбранный в качестве прототипа (Патент РФ №2541422 С1, МПК № G01Q 60/24, дата приоритета 19.08.2013, дата публикации 10.02. 2015), представляющий собой зонд атомно-силового микроскопа с нанокомпозитным излучающим элементом, легированным квантовыми точками структуры ядро-оболочка, включающий кантилевер, соединенный с зондирующей иглой с нанометровым радиусом кривизны вершины, которая соединена со сферой, выполненной из стекла с нанометровыми порами, заполненными квантовыми точками структуры ядро-оболочка. Сфера крепится к зонду за счет жесткой посадки вершины зондирующей иглы с нанометровым радиусом кривизны в одну из пор стеклянной сферы с нанометровыми порами, остальные поры с заполненными квантовыми точками структуры ядро-оболочка покрыты защитным полимерным слоем, прозрачным для длины волны внешнего электромагнитного источника возбуждения квантовых точек структуры ядро-оболочка и длины волны со стоксовым сдвигом, генерируемой квантовыми точками структуры ядро-оболочка. Основным недостатком технического решения является низкое пространственное разрешение в сигнале топографии и оптическом сигнале, получаемое при использовании зонда в сканирующих зондовых микроскопах, связанное с большим диаметром используемой стеклянной сферы. Кроме того, зонд характеризуется узким спектром излучения, определяемым полосой люминесценции используемых квантовых точек.A known probe of an atomic force microscope with a nanocomposite emitting element doped with quantum dots of a core-shell structure selected as a prototype (RF Patent No. 2541422 C1, IPC No. G01Q 60/24, priority date 08.19.2013, publication date 10.02.2015), representing a probe of an atomic force microscope with a nanocomposite emitting element doped with quantum dots of the core-shell structure, including a cantilever connected to a probe needle with a nanometer radius of curvature of the vertex, which is connected to a sphere made made of glass with nanometer pores filled with quantum dots of the core-shell structure. The sphere is attached to the probe by rigidly fitting the tip of the probe needle with a nanometer radius of curvature into one of the pores of the glass sphere with nanometer pores, the remaining pores with filled quantum dots of the core-shell structure are covered with a protective polymer layer transparent to the wavelength of an external electromagnetic source of excitation of quantum dots core-shell structures and wavelengths with a Stokes shift generated by quantum dots of the core-shell structure. The main disadvantage of the technical solution is the low spatial resolution in the topography signal and the optical signal obtained by using the probe in scanning probe microscopes, associated with the large diameter of the glass sphere used. In addition, the probe is characterized by a narrow emission spectrum determined by the luminescence band of the used quantum dots.

Известен способ создания зонда для СЗМ (Hoshino, K., Gopal, A., Glaz, М.S., Vanden Bout, D.А., & Zhang, X. Nanoscale fluorescence imaging with quantum dot near-field electroluminescence. Applied Physics Letters, 101(4), 043118 (2012).), при котором на вершине кремниевого зонда для атомно-силовой микроскопии располагают слой коллоидных CdSe/ZnSe квантовых точек, перенесенных с исходной подложки. Квантовые точки покрывают сверху проводящим материалом, что обеспечивает формирование электрического контакта к слою, второй контакт формируют при осаждении Pt под действием сфокусированного ионного пучка. Для формирования острия на вершине зонда используют химическое травление. Возбуждение флюоресценции слоя квантовых точек осуществляют при приложении разности электрических потенциалов. Сформированный зонд крепят к кварцевому камертону. Недостатком способа является тот факт, что спектр электролюминесценции был относительно узким, и спектральное положение максимума излучения определялось выбором размера используемых квантовых точек. Кроме того, сформированный указанным способом источник излучения не является точечным, его размер слабо контролируется при прижатии зонда к подложке с исходным слоем квантовых точек.A known method of creating a probe for SPM (Hoshino, K., Gopal, A., Glaz, M.S., Vanden Bout, D.A., & Zhang, X. Nanoscale fluorescence imaging with quantum dot near-field electroluminescence. Applied Physics Letters, 101 (4), 043118 (2012).), In which a layer of colloidal CdSe / ZnSe quantum dots transferred from the initial substrate is placed on top of a silicon probe for atomic force microscopy. Quantum dots are coated on top with a conductive material, which ensures the formation of an electrical contact to the layer, a second contact is formed during the deposition of Pt under the action of a focused ion beam. Chemical etching is used to form the tip on top of the probe. The excitation of the fluorescence layer of quantum dots is carried out by applying the difference of electric potentials. The formed probe is attached to a quartz tuning fork. The disadvantage of this method is the fact that the electroluminescence spectrum was relatively narrow, and the spectral position of the radiation maximum was determined by the choice of the size of the used quantum dots. In addition, the radiation source formed by this method is not point-like; its size is poorly controlled when the probe is pressed against the substrate with the initial layer of quantum dots.

Также известно устройство и способ изготовления зонда для СЗМ (Патент US №6396050 В1, МПК № G01Q 60/18, дата приоритета 05.02.1999, дата публикации 28.05.2002), в котором заостренный металлический зонд покрывают многослойной структурой, включающей в себя проводящие слои металла и слои органических соединений, служащих в качестве проводников электронного и дырочного типа. Люминесценция, возбуждаемая приложением разности потенциалов между ядром зонда и внешним металлическим покрытием, выводится из волновода, образованного проводящими слоями, на острие зонда за счет наличия отверстия во внешнем слое металла. Недостатком способа является тот факт, что люминесценция такого типа характеризуется сравнительно узкой спектральной полосой, а длина волны определяется химическим составом органических слоев, что вынуждает менять составы для проведения экспериментов в разных спектральных диапазонах.Also known is a device and method for manufacturing a probe for SPM (US Patent No. 6396050 B1, IPC No. G01Q 60/18, priority date 02/05/1999, publication date 05/28/2002), in which a pointed metal probe is coated with a multilayer structure including conductive layers metal and layers of organic compounds serving as electronic and hole type conductors. Luminescence excited by the application of a potential difference between the probe core and the outer metal coating is removed from the waveguide formed by the conducting layers to the tip of the probe due to the presence of an opening in the outer metal layer. The disadvantage of this method is the fact that luminescence of this type is characterized by a relatively narrow spectral band, and the wavelength is determined by the chemical composition of the organic layers, which forces the composition to be changed for experiments in different spectral ranges.

Известен способ изготовления зондов для СЗМ (Патент US №20110203021 А1, МПК № G01Q 70/12, дата приоритета 01.08.2007, дата публикации 18.08.2011), выбранный в качестве способа-прототипа, заключающийся в том, что на острие иглы кантилевера для атомно-силовой микроскопии закрепляют структуру, представляющую собой тонкую нить, после чего зонд с нитью помещают в камеру сканирующего электронного микроскопа, и на конце нити осаждается материал путем облучения острия потоком заряженных частиц, ускоренных напряжением от 5 до 50 кВ. В результате на острие формируется частица из осаждаемого материала, имеющая форму сфероида. Недостатком способа-прототипа является необходимость использования дополнительного технологического этапа - осаждения, индуцированного электронным пучком, а также ограничения на материал и состав получаемой наночастицы, накладываемые этим способом роста.A known method of manufacturing probes for SPM (US Patent No. 201110303021 A1, IPC No. G01Q 70/12, priority date 08/01/2007, publication date 08/18/2011), selected as the prototype method, which consists in the fact that the tip of the cantilever needle Atomic force microscopy fixes the structure of a thin filament, after which the probe with the filament is placed in the chamber of a scanning electron microscope, and material is deposited at the end of the filament by irradiating the tip with a stream of charged particles accelerated by a voltage of 5 to 50 kV. As a result, a particle is formed on the tip from the deposited material, having the shape of a spheroid. The disadvantage of the prototype method is the need to use an additional technological stage - deposition induced by an electron beam, as well as restrictions on the material and composition of the resulting nanoparticles imposed by this growth method.

Решается задача расширения спектрального диапазона излучения оптически активной области зонда для сканирующей зондовой микроскопии при сохранении высокого пространственного разрешения при визуализации топографии и субволнового пространственного разрешения при исследовании оптических свойств образцов, а также задачи упрощения и удешевления способа изготовления зондов для сканирующей зондовой микроскопии с оптически активной областью.The problem of expanding the spectral range of the radiation of the optically active region of the probe for scanning probe microscopy while maintaining high spatial resolution while visualizing topography and subwave spatial resolution in studying the optical properties of the samples, as well as the task of simplifying and cheapening the method of manufacturing probes for scanning probe microscopy with optically active region.

Сущность изобретения заключается в том, что зонд для сканирующей зондовой микроскопии, содержащий кантилевер для атомно-силовой микроскопии и иглу, функционализируется с помощью полупроводниковой наночастицы с металлическим покрытием (предпочтительно кремниевая наночастица с золотым покрытием) и диаметром 50-300 нм, помещаемой на острие иглы зонда. При этом полупроводниковая наночастица с металлическим покрытием является оптически активной областью с широким спектром люминесценции, возбуждаемым при облучении частицы лазерными импульсами.The essence of the invention lies in the fact that the probe for scanning probe microscopy, containing a cantilever for atomic force microscopy and a needle, is functionalized using a semiconductor nanoparticle with a metal coating (preferably a silicon nanoparticle with a gold coating) and a diameter of 50-300 nm, placed on the tip of the needle a probe. In this case, a metal-coated semiconductor nanoparticle is an optically active region with a wide luminescence spectrum excited by laser irradiation of a particle.

Способ изготовления зонда для сканирующей зондовой микроскопии, заключается в формировании на острие иглы кантилевера для атомно-силовой микроскопии наночастицы с формой, близкой к сфероиду для этого наночастицу из полупроводникового материала предварительно изготавливают методом лазерной абляции из слоистой металл-полупроводниковой структуры, осажденной на прозрачную подложку, после чего наночастицу вместе с кантилевером помещают в камеру сканирующего электронного микроскопа, где осуществляют перенос наночастицы с подложки на острие иглы кантилевера металлическим острием, расположенным на трехкоординатном микроманипуляторе в камере сканирующего электронного микроскопа. При этом для лазерной абляции используют лазерные импульсы длительностью менее микросекунды, а слоистая металл-полупроводниковая структура состоит из аморфного кремния и золота.A method of manufacturing a probe for scanning probe microscopy consists in forming on the tip of a cantilever needle for atomic force microscopy a nanoparticle with a shape close to a spheroid for this a nanoparticle of a semiconductor material is preliminarily made by laser ablation from a layered metal-semiconductor structure deposited on a transparent substrate, after which the nanoparticle together with the cantilever is placed in the camera of a scanning electron microscope, where the nanoparticles are transferred from the substrate to the cantilever needle tip with a metal tip located on a three-coordinate micromanipulator in a scanning electron microscope chamber. In this case, laser pulses are used for laser ablation with a duration of less than a microsecond, and the layered metal-semiconductor structure consists of amorphous silicon and gold.

Второй вариант способа изготовления зонда для сканирующей зондовой микроскопии, заключается в формировании на острие иглы кантилевера для атомно-силовой микроскопии наночастицы с формой, близкой к сфероиду, полупроводниковую наночастицу формируют непосредственно на острие иглы кантилевера путем облучения острия нефункционализированного полупроводникового кантилевера для атомно-силовой микроскопии, приведенного в контакт с поверхностью тонкого металлического слоя, лазерными импульсами длительностью менее микросекунды.The second variant of the method for manufacturing a probe for scanning probe microscopy is the formation of a cantilever tip for atomic force microscopy of a nanoparticle with a shape close to a spheroid, a semiconductor nanoparticle is formed directly on the tip of a cantilever needle by irradiating the tip of a non-functionalized semiconductor cantilever for atomic force microscopy, brought into contact with the surface of a thin metal layer, by laser pulses lasting less than a microsecond.

В основе настоящего изобретения лежит фиксация одиночной наночастицы, созданной методом лазерной абляции из слоистой металл-полупроводниковой структуры, на вершине острия кантилевера для атомно-силовой микроскопии. Состав наночастицы, включающей полупроводниковый материал (предпочтительно, кремний) и металлическое покрытие (предпочтительно, золото), обеспечивает фотолюминесценцию наночастицы в широком спектральном диапазоне длин волн при облучении мощным сфокусированным импульсным лазерным излучением длительностью не более микросекунды (предпочтительно, импульсами длительностью не более нескольких сотен фемтосекунд). Оба компонента наночастицы - полупроводниковое ядро и металлическое покрытие - играют важную роль в обеспечении излучательных характеристик наночастицы. Полупроводниковое ядро наночастицы обеспечивает эффективную люминесценцию за счет наличия запрещенной зоны в материале. Предпочтительным, материалом для полупроводникового ядра наночастицы является кремний. Этот материал является непрямозонным, что позволяет получать люминесценцию в диапазоне энергий от прямого до непрямого переходов (от 3.5 до 1.1 эВ). Также дополнительное уширение спектра люминесценции происходит за счет квантоворазмерных эффектов, возникающих в наноразмерных (менее 5 нм) кристаллитах кремния. В свою очередь, металлическое покрытие играет роль эффективного поглотителя возбуждающего лазерного излучения, обеспечивает инжекцию горячих носителей заряда в полупроводник, а также обеспечивает дополнительный канал релаксации горячих носителей заряда с испусканием фотонов через взаимодействие с плазмонами. Предпочтительным материалом является золото из-за сравнительно малых потерь и высокой тугоплавкости, что позволяет использовать более интенсивное возбуждение. Возбуждение люминесценции проводится предпочтительно лазерными импульсами длительностью не более нескольких сотен фемтосекунд, что позволяет избежать перегрева и последующего плавления наночастицы. Острие кантилевера с нанометровым радиусом закругления обеспечивает высокое пространственное разрешение при визуализации топографии образца, в то время как полупроводниковая наночастица с металлическим покрытием, расположенная непосредственно на острие иглы кантилевера, является близким к точечному источником оптического излучения (диаметр нанчастицы лежит в диапазоне 50-300 нм), что определяет субволновое разрешение при исследовании оптических свойств образца. При этом фотолюминесценция наночастицы, входящей в состав зонда для сканирующей зондовой микроскопии, происходит в сверхшироком спектральном диапазоне (не менее 400-900 нм), что выгодно отличает данное изобретение от устройства-прототипа. Дополнительным преимуществом предлагаемого изобретения является то, что источник излучения находится в непосредственной близости от острия иглы кантилевера, что обеспечивает простоту сопоставления получаемого оптического сигнала с измеряемой параллельно с оптическим сигналом топографией исследуемого образца.The basis of the present invention is the fixation of a single nanoparticle created by laser ablation from a layered metal-semiconductor structure at the top of the cantilever tip for atomic force microscopy. The composition of the nanoparticle, including a semiconductor material (preferably silicon) and a metal coating (preferably gold), provides photoluminescence of the nanoparticle in a wide spectral wavelength range when irradiated with powerful focused pulsed laser radiation of no more than microsecond duration (preferably, pulses of no more than several hundred femtoseconds ) Both components of the nanoparticle — the semiconductor core and the metal coating — play an important role in ensuring the radiative characteristics of the nanoparticle. The semiconductor core of the nanoparticle provides effective luminescence due to the presence of the band gap in the material. The preferred material for the semiconductor core of the nanoparticle is silicon. This material is indirect gap, which allows one to obtain luminescence in the energy range from direct to indirect transitions (from 3.5 to 1.1 eV). Also, an additional broadening of the luminescence spectrum occurs due to quantum-size effects arising in nanoscale (less than 5 nm) silicon crystallites. In turn, the metal coating plays the role of an effective absorber of exciting laser radiation, provides injection of hot charge carriers into the semiconductor, and also provides an additional relaxation channel for hot charge carriers with the emission of photons through interaction with plasmons. Gold is the preferred material because of the relatively low losses and high refractoriness, which allows the use of more intense excitation. The excitation of luminescence is preferably carried out by laser pulses with a duration of not more than a few hundred femtoseconds, which avoids overheating and subsequent melting of the nanoparticles. The cantilever tip with a nanometer radius provides a high spatial resolution when visualizing the sample topography, while the metal-coated semiconductor nanoparticle located directly on the tip of the cantilever needle is close to a point source of optical radiation (the nanoparticle diameter is in the range of 50-300 nm) , which determines the subwavelength resolution in the study of the optical properties of the sample. In this case, the photoluminescence of the nanoparticle included in the probe for scanning probe microscopy occurs in the ultra-wide spectral range (at least 400-900 nm), which distinguishes this invention from the prototype device. An additional advantage of the present invention is that the radiation source is in close proximity to the tip of the cantilever needle, which makes it easy to compare the resulting optical signal with the topography of the sample being measured in parallel with the optical signal.

Способ изготовления зонда для сканирующей зондовой микроскопии основан на формировании полупроводниковых наночастиц с металлическим покрытием. Преимуществом предложенного способа над способом-прототипом является снижение времени и стоимости изготовления зонда за счет использования дешевого и простого в реализации метода лазерной абляции. Дополнительным преимуществом первой реализации способа, подразумевающей предварительное изготовление наночастиц лазерной абляцией тонких слоев полупроводника и металла, является возможность предварительной характеризации оптических свойств наночастиц на подложке и последующий перенос на острие иглы кантилевера наночастицы с оптимальными характеристиками излучения. Преимуществом второй разновидности способа, подразумевающей формирование наночастицы лазерной абляцией непосредственно на острие иглы кантилевера, приведенного в контакт с тонким слоем золота, является дальнейшее удешевление способа изготовления за счет исключения этапа переноса наночастицы на острие, требующего оперирования в вакуумной камере сканирующего электронного микроскопа.A method of manufacturing a probe for scanning probe microscopy is based on the formation of metal-coated semiconductor nanoparticles. The advantage of the proposed method over the prototype method is to reduce the time and cost of manufacturing the probe by using a cheap and easy to implement laser ablation method. An additional advantage of the first implementation of the method, which implies the preliminary fabrication of nanoparticles by laser ablation of thin layers of a semiconductor and a metal, is the possibility of preliminary characterization of the optical properties of nanoparticles on a substrate and subsequent transfer of nanoparticles with optimal radiation characteristics to the tip of the cantilever needle. An advantage of the second variant of the method, which implies the formation of a nanoparticle by laser ablation directly on the tip of a cantilever needle brought into contact with a thin layer of gold, is a further reduction in the cost of the manufacturing method by eliminating the step of transferring the nanoparticle to the tip, which requires operation in a vacuum chamber of a scanning electron microscope.

Сущность изобретения поясняется рисунками, где:The invention is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 представлена конструкция зонда для сканирующей зондовой микроскопии.in FIG. 1 shows the construction of a probe for scanning probe microscopy.

на фиг. 2 и 3 представлены этапы создания зонда для сканирующей зондовой микроскопии на основе кантилевера с полупроводниковой наночастицей с металлическим покрытием на острие, характеризующейся широкополосным спектром фотолюминесценции.in FIG. Figures 2 and 3 show the steps of creating a probe for scanning probe microscopy based on a cantilever with a semiconductor nanoparticle with a metal coating on the tip, characterized by a broadband photoluminescence spectrum.

на фиг. 4 приведена микрофотография зонда для сканирующей зондовой микроскопии с кремниевой наночастицей с металлическим покрытием на его острие, полученная с помощью сканирующей электронной микроскопии;in FIG. 4 shows a micrograph of a probe for scanning probe microscopy with a silicon nanoparticle with a metal coating on its tip, obtained by scanning electron microscopy;

на фиг. 5 приведен спектр фотолюминесценции одиночной кремниевой наносферы диаметром 200 нм с золотым покрытием при возбуждении фемтосекундными лазерными импульсами;in FIG. Figure 5 shows the photoluminescence spectrum of a single silicon nanosphere with a diameter of 200 nm with a gold coating upon excitation by femtosecond laser pulses;

на фиг. 6 представлено оптическое изображение люминесцирующей кремниевой наночастицы с металлическим покрытием, полученное с помощью оптической микроскопии;in FIG. 6 shows an optical image of a luminescent silicon nanoparticle with a metal coating, obtained using optical microscopy;

на фиг. 7 представлено изображение образца, представляющего собой димер из кремниевых нанодисков, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии;in FIG. 7 shows an image of a sample representing a silicon nanodisk dimer obtained by scanning electron microscopy;

на фиг. 8 представлены изображение распределения сигнала ближнего поля образца в виде кремниевого димера на длинах волн 650, 700, 750 и 800 нм, полученные с помощью зонда для сканирующей зондовой микроскопии с кремниевой наночастицей с металлическим покрытием на его острие.in FIG. Figure 8 shows the image of the distribution of the near-field signal of a sample in the form of a silicon dimer at wavelengths of 650, 700, 750, and 800 nm, obtained using a probe probe for scanning microscopy with a silicon nanoparticle with a metal coating on its tip.

Зонд для сканирующей зондовой микроскопии (фиг. 1) представляет собой кантилевер для атомно-силовой микроскопии 1 с иглой 2, на острие которой закреплена полупроводниковая наночастица с металлическим покрытием 3.The probe for scanning probe microscopy (Fig. 1) is a cantilever for atomic force microscopy 1 with a needle 2, on the tip of which a metal-coated semiconductor nanoparticle 3 is fixed.

Способ изготовления зонда для сканирующей зондовой микроскопии проиллюстрирован на фиг. 2 и фиг. 3. В первом варианте реализации способа (фиг. 2) на оптически прозрачную подложку-носитель 4 (предпочтительные материалы - кварц или стекло) наносят слоистую структуру 5 из тонких слоев полупроводника 6 и металла 7. Предпочтительными материалами слоистой структуры являются аморфный кремний и золото. Далее подложку-носитель 4 со слоистой структурой 5 облучают с помощью сфокусированного импульсного лазерного излучения 8 (предпочтительная длина волны - 1050 нм, длительность импульсов - 150 фемтосекунд, частота следования импульсов - 1 кГц, плотность энергии в импульсах - от 100 до 500 мДж/см2). В результате абляции сфокусированным лазерным пучком из слоистой структуры 5 выделяются полупроводниковые наносферы с металлическим покрытием 3, которые осаждаются на вспомогательную подложку 9. Затем вспомогательную подложку 9 с полупроводниковой наночастицей с металлическим покрытием 3 и кантилевер для атомно-силовой микроскопии 1 помещают в вакуумную камеру сканирующего электронного микроскопа 12. В ней полупроводниковую наночастицу с металлическим покрытием 3 переносят с вспомогательной подложки 9 на острие иглы кантилевера 2 с помощью металлического острия 10, зафиксированного на трехкоординатном микроманипуляторе 11.A method of manufacturing a probe for scanning probe microscopy is illustrated in FIG. 2 and FIG. 3. In the first embodiment of the method (Fig. 2), a layered structure 5 of thin layers of semiconductor 6 and metal 7 is applied onto an optically transparent carrier substrate 4 (preferred quartz or glass materials). Amorphous silicon and gold are the preferred materials of the layered structure. Next, the carrier substrate 4 with a layered structure 5 is irradiated using focused pulsed laser radiation 8 (the preferred wavelength is 1050 nm, the pulse duration is 150 femtoseconds, the pulse repetition rate is 1 kHz, the energy density in the pulses is from 100 to 500 mJ / cm 2 ). As a result of ablation by a focused laser beam, semiconductor nanospheres with a metal coating 3 are separated from the layered structure 5, which are deposited on an auxiliary substrate 9. Then, an auxiliary substrate 9 with a semiconductor nanoparticle with a metal coating 3 and cantilever for atomic force microscopy 1 are placed in a vacuum chamber of a scanning electron microscope 12. In it, a metal-coated semiconductor nanoparticle 3 is transferred from the auxiliary substrate 9 to the tip of the cantilever needle 2 with with a metal tip 10 fixed on a three-coordinate micromanipulator 11.

Во втором варианте реализации способа (фиг. 3) полупроводниковую наночастицу с металлическим покрытием 3 формируют непосредственно на острие полупроводникового кантилевера 2 с помощью облучения мощным сфокусированным импульсным лазерным излучением. Для этого на подложку-носитель 16 методом термического напыления осаждается тонкий слой металла (предпочтительно - золота) 15. Затем острие иглы 2 кантилевера для атомно-силовой микроскопии 1 приводится в контакт с тонким металлическим слоем 15 на подложке-носителе 16. Острие иглы кантилевера 2 облучают мощными лазерными импульсами длительностью не более микросекунды 13, сфокусированными объективом 14. Процесс абляции приводит формированию на острие иглы кантилевера 2 наночастицы 3 из материалов кантилевера и тонкого металлического слоя.In the second embodiment of the method (Fig. 3), a metal-coated semiconductor nanoparticle 3 is formed directly on the tip of the semiconductor cantilever 2 by irradiation with powerful focused pulsed laser radiation. To do this, a thin layer of metal (preferably gold) is deposited by thermal spraying onto the carrier substrate 16. Then, the tip of the cantilever needle 2 for atomic force microscopy 1 is brought into contact with the thin metal layer 15 on the carrier substrate 16. The tip of the cantilever needle 2 irradiated with powerful laser pulses with a duration of no more than a microsecond 13, focused by the lens 14. The ablation process leads to the formation of cantilever 2 on the tip of the needle 2 nanoparticles 3 of cantilever materials and a thin metal layer.

Пример конкретной реализации способа.An example of a specific implementation of the method.

При использовании первого варианта способа создания зонда для сканирующей зондовой микроскопии первом этапе на поверхность стеклянной подложки 4 марки К-8 с помощью газофазного осаждения активированного плазмой был нанесен слой аморфного гидрогенизированного кремния 6 толщиной 60 нм. Далее методом термического осаждения был нанесен слой золота 7 толщиной 15 нм. Затем с помощью сфокусированного излучения 8 импульсного фемтосекундного лазера с длиной волны 1053 нм была проведена абляция слоистой структуры 5 (кремний - золота), в результате чего были сформированы гибридные полупроводниковые наночастицы 3 с металлическим покрытием (a-Si:H / Au). На следующем этапе с помощью микроманипулятора 10, расположенного в камере СЭМ, отдельная наночастица диаметром около 180 нм была перенесена на острие иглы кремниевого кантилевера (СЭМ изображение острия иглы кантилевера с частицей приведено на фиг. 4). Далее острие кантилевера с закрепленной на нем наночастицей облучалось сфокусированным пучком фемтосекундного лазера с длиной волны 1053 нм, что обеспечивало люминесценцию наночастицы в широком спектральном диапазоне (400-900 нм, фиг. 5, 6).When using the first variant of the method for creating a probe for scanning probe microscopy, the first stage, a layer of amorphous hydrogenated silicon 6 with a thickness of 60 nm was deposited on the surface of a glass substrate 4 of K-8 grade by means of gas-phase deposition of plasma activated plasma. Then, a layer of gold 7 with a thickness of 15 nm was deposited by thermal deposition. Then, using the focused radiation of an 8 pulsed femtosecond laser with a wavelength of 1053 nm, the layered structure 5 (silicon - gold) was ablated, as a result of which hybrid metal-coated semiconductor nanoparticles 3 (a-Si: H / Au) were formed. At the next stage, using a micromanipulator 10 located in the SEM chamber, a separate nanoparticle with a diameter of about 180 nm was transferred to the needle tip of a silicon cantilever (SEM image of the tip of a cantilever needle with a particle is shown in Fig. 4). Further, the cantilever tip with a nanoparticle fixed on it was irradiated with a focused beam of a femtosecond laser with a wavelength of 1053 nm, which ensured the luminescence of the nanoparticle in a wide spectral range (400-900 nm, Figs. 5, 6).

При использовании второго варианта способа создания зонда для сканирующей зондовой микроскопии первом этапе на поверхность стеклянной подложки 16 марки К-8 с помощью термического осаждения был нанесен слой золота 15 толщиной 15 нм. Далее острие кремниевого кантилевера 1 было приведено в контакт с тонким слоем золота с использованием стандартных методик обратной связи по параметрам колебаний кантилевера. Затем острие иглы 2 кремниевого кантилевера было облучено сфокусированным пучком фемтосекундного лазера 13 с длиной волны 1053 нм, что привело к абляции тонкого слоя золота и кремния на острие иглы кантилевера и формированию при остывании материалов кремниевой наночастицы с металлическим покрытием 3 на острие иглы кантилевера.When using the second variant of the method for creating a probe for scanning probe microscopy of the first stage, a 15-nm-thick layer of gold 15 was deposited by means of thermal deposition on the surface of a glass substrate 16 of K-8 grade. Next, the tip of the silicon cantilever 1 was brought into contact with a thin layer of gold using standard feedback techniques for cantilever oscillation parameters. Then, the tip of needle 2 of the silicon cantilever was irradiated with a focused beam of a femtosecond laser 13 with a wavelength of 1053 nm, which led to the ablation of a thin layer of gold and silicon at the tip of the needle of the cantilever and the formation of cooling materials of silicon nanoparticles with a metal coating 3 on the tip of the needle of the cantilever.

В процессе исследования оптических свойств образцов созданный зонд приводился в контакт с поверхностью образца, представляющего собой димер из кремниевых дисков (фиг. 7) с использованием стандартных методик обратной связи по параметрам колебаний кантилевера. Сигнал люминесценции собирался с помощью микрообъектива и анализировался с помощью конфокального спектрометра. Картирование спектров люминесценции для различных относительных положений зонда и образца осуществлялось путем перемещения держателя образца пьезосканерами (фиг. 8).In the process of studying the optical properties of the samples, the created probe was brought into contact with the surface of the sample, which is a dimer of silicon disks (Fig. 7) using standard feedback techniques for cantilever oscillation parameters. The luminescence signal was collected using a micro lens and analyzed using a confocal spectrometer. Mapping of the luminescence spectra for various relative positions of the probe and the sample was carried out by moving the sample holder with piezoscanners (Fig. 8).

Таким образом, показаны преимущества заявляемого зонда для сканирующей зондовой микроскопии, обеспечивающего высокое пространственное разрешение при визуализации топографии образца и субволновое разрешение при исследовании оптических свойств образца в широком спектральном диапазоне за счет использования оптически активной области, расположенной вблизи острия кантилевера и характеризующейся сверхшироким (не менее 400-900 нм) спектром фотолюминесценции при возбуждении лазерными импульсами длительностью не более микросекунды.Thus, the advantages of the inventive probe for scanning probe microscopy, which provides high spatial resolution for visualizing the topography of the sample and subwavelength resolution for studying the optical properties of the sample in a wide spectral range due to the use of the optically active region located near the tip of the cantilever and characterized by an ultra-wide (not less than 400 -900 nm) photoluminescence spectrum when excited by laser pulses with a duration of no more than a microsecond.

Claims (6)

1. Зонд для сканирующей зондовой микроскопии, содержащий кантилевер для атомно-силовой микроскопии с оптически активной областью, находящейся на острие иглы кантилевера, отличающийся тем, что активная область представляет с собой гибридную наночастицу из полупроводникового материала с металлическим покрытием диаметром 50-300 нм.1. A probe for scanning probe microscopy containing a cantilever for atomic force microscopy with an optically active region located on the tip of a cantilever needle, characterized in that the active region is a hybrid nanoparticle of a semiconductor material with a metal coating with a diameter of 50-300 nm. 2. Зонд по п. 1, отличающийся тем, что материалом кантилевера является кремний или нитрид кремния.2. The probe according to claim 1, characterized in that the cantilever material is silicon or silicon nitride. 3. Зонд по пп. 1, 2, отличающийся тем, что наночастица состоит из кремния с золотым покрытием.3. The probe according to paragraphs. 1, 2, characterized in that the nanoparticle consists of silicon with a gold coating. 4. Способ изготовления зонда для сканирующей зондовой микроскопии, заключающийся в формировании на острие иглы кантилевера для атомно-силовой микроскопии наночастицы с формой, близкой к сфероиду, отличающийся тем, что наночастицу из полупроводникового материала предварительно изготавливают методом абляции лазерными импульсами длительностью не более микросекунды из слоистой металл-полупроводниковой структуры, осажденной на прозрачную подложку, после чего наночастицу вместе с кантилевером помещают в камеру сканирующего электронного микроскопа, где осуществляют перенос наночастицы с подложки на острие иглы кантилевера металлическим острием, расположенным на трехкоординатном микроманипуляторе в камере сканирующего электронного микроскопа.4. A method of manufacturing a probe for scanning probe microscopy, which consists in forming on the tip of a cantilever needle for atomic force microscopy a nanoparticle with a shape close to a spheroid, characterized in that the nanoparticle is made of semiconductor material beforehand by ablation with laser pulses of a duration of no more than a microsecond of a layered a metal-semiconductor structure deposited on a transparent substrate, after which the nanoparticle together with the cantilever is placed in the scanning electron chamber microscope, where the transfer is carried out on the nanoparticles with the substrate needlepoint cantilever metal tip disposed on three-coordinate micromanipulator in the chamber of a scanning electron microscope. 5. Способ по п. 5, отличающийся тем, что для лазерной абляции используют фемтосекундные лазерные импульсы, а слоистая металл-полупроводниковая структура состоит из аморфного кремния и золота.5. The method according to p. 5, characterized in that femtosecond laser pulses are used for laser ablation, and the layered metal-semiconductor structure consists of amorphous silicon and gold. 6. Способ изготовления зонда для сканирующей зондовой микроскопии, заключающийся в формировании на острие иглы кантилевера для атомно-силовой микроскопии наночастицы с формой, близкой к сфероиду, отличающийся тем, что полупроводниковую наночастицу формируют непосредственно на острие иглы кантилевера путем облучения острия нефункционализированного полупроводникового кантилевера для атомно-силовой микроскопии, приведенного в контакт с поверхностью тонкого металлического слоя, лазерными импульсами длительностью не более микросекунды.6. A method of manufacturing a probe for scanning probe microscopy, which consists in forming on the tip of a cantilever needle for atomic force microscopy a nanoparticle with a shape close to a spheroid, characterized in that the semiconductor nanoparticle is formed directly on the tip of the cantilever needle by irradiating the tip of an unfunctionalized semiconductor cantilever for atomic Force microscopy brought into contact with the surface of a thin metal layer by laser pulses of a duration not exceeding microseconds s.
RU2017122309A 2017-06-23 2017-06-23 Probe for scanning probe microscopy and method of its manufacturing (embodiments) RU2660418C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017122309A RU2660418C1 (en) 2017-06-23 2017-06-23 Probe for scanning probe microscopy and method of its manufacturing (embodiments)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017122309A RU2660418C1 (en) 2017-06-23 2017-06-23 Probe for scanning probe microscopy and method of its manufacturing (embodiments)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2660418C1 true RU2660418C1 (en) 2018-07-06

Family

ID=62815934

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017122309A RU2660418C1 (en) 2017-06-23 2017-06-23 Probe for scanning probe microscopy and method of its manufacturing (embodiments)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2660418C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2723899C1 (en) * 2019-11-05 2020-06-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф.Уткина" Scanning probe of atomic-force microscope with separable remote-controlled nanocomposite emitting element doped with quantum dots, upconverting and magnetic nanoparticles of core-shell structure
RU2724987C1 (en) * 2019-11-06 2020-06-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" Scanning probe of atomic-force microscope with separated remote-controlled nanocomposite emitting element doped with quantum dots, upconverting and magnetic nanoparticles of core-shell structure
CN113406044A (en) * 2021-06-22 2021-09-17 南开大学 Area-controllable self-power photoelectric detection method by utilizing liquid metal needle tip
US11662324B1 (en) 2022-03-18 2023-05-30 Applied Materials Israel Ltd. Three-dimensional surface metrology of wafers
CN116553475A (en) * 2023-03-23 2023-08-08 清华大学 Laser-based single-particle microelectrode preparation method
CN117405624A (en) * 2023-10-27 2024-01-16 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室) Terahertz near-field imaging system measurement method with precision superior to 10 nanometers
RU2813687C1 (en) * 2023-10-25 2024-02-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук" Device for manufacturing probing needles of scanning tunneling microscope

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130104925A (en) * 2012-03-16 2013-09-25 광주과학기술원 Laser manufacturing method of nanoparticle probes
CN104931734A (en) * 2015-06-18 2015-09-23 厦门大学 Shell isolation gold nanoparticle tip preparation method
RU163240U1 (en) * 2016-01-26 2016-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" SCANNING PROBE OF ATOMICALLY POWER MICROSCOPE WITH NANOCOMPOSITE RADIATING ELEMENT ALLOYED BY QUANTUM DOTS AND MAGNETIC NANOPARTICLES OF THE NUCLEAR SHELL STRUCTURE

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130104925A (en) * 2012-03-16 2013-09-25 광주과학기술원 Laser manufacturing method of nanoparticle probes
CN104931734A (en) * 2015-06-18 2015-09-23 厦门大学 Shell isolation gold nanoparticle tip preparation method
RU163240U1 (en) * 2016-01-26 2016-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" SCANNING PROBE OF ATOMICALLY POWER MICROSCOPE WITH NANOCOMPOSITE RADIATING ELEMENT ALLOYED BY QUANTUM DOTS AND MAGNETIC NANOPARTICLES OF THE NUCLEAR SHELL STRUCTURE

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2723899C1 (en) * 2019-11-05 2020-06-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф.Уткина" Scanning probe of atomic-force microscope with separable remote-controlled nanocomposite emitting element doped with quantum dots, upconverting and magnetic nanoparticles of core-shell structure
RU2724987C1 (en) * 2019-11-06 2020-06-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рязанский государственный радиотехнический университет имени В.Ф. Уткина" Scanning probe of atomic-force microscope with separated remote-controlled nanocomposite emitting element doped with quantum dots, upconverting and magnetic nanoparticles of core-shell structure
CN113406044A (en) * 2021-06-22 2021-09-17 南开大学 Area-controllable self-power photoelectric detection method by utilizing liquid metal needle tip
US11662324B1 (en) 2022-03-18 2023-05-30 Applied Materials Israel Ltd. Three-dimensional surface metrology of wafers
CN116553475A (en) * 2023-03-23 2023-08-08 清华大学 Laser-based single-particle microelectrode preparation method
CN116553475B (en) * 2023-03-23 2024-01-30 清华大学 Laser-based single-particle microelectrode preparation method
RU2813687C1 (en) * 2023-10-25 2024-02-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Удмуртский федеральный исследовательский центр Уральского отделения Российской академии наук" Device for manufacturing probing needles of scanning tunneling microscope
CN117405624A (en) * 2023-10-27 2024-01-16 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室) Terahertz near-field imaging system measurement method with precision superior to 10 nanometers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2660418C1 (en) Probe for scanning probe microscopy and method of its manufacturing (embodiments)
Bharadwaj et al. Nanoplasmonic enhancement of single-molecule fluorescence
US7476787B2 (en) Addressable field enhancement microscopy
JP5292128B2 (en) Scanning probe microscope and sample observation method using the same
JP2003515459A (en) Silicon nanoparticles and method for producing the same
US10274514B2 (en) Metallic device for scanning near-field optical microscopy and spectroscopy and method for manufacturing same
JP2008256672A (en) Scanning probe microscope and method of observing sample using the same
Awada et al. High resolution scanning near field mapping of enhancement on SERS substrates: Comparison with photoemission electron microscopy
Hwang et al. Nanoscale laser processing and diagnostics
US8984661B2 (en) Probes for multidimensional nanospectroscopic imaging and methods of fabrication thereof
Bek et al. Tip enhanced Raman scattering with adiabatic plasmon focusing tips
Lienau et al. Nanoscale mapping of confinement potentials in single semiconductor quantum wires by near-field optical spectroscopy
Protasenko et al. Factors that influence confocal apertureless near-field scanning optical microscopy
Hoshino et al. Near-field scanning optical microscopy with monolithic silicon light emitting diode on probe tip
Hoshino et al. Direct fabrication of nanoscale light emitting diode on silicon probe tip for scanning microscopy
Li et al. In situ comprehensive characterization of optoelectronic nanomaterials for device purposes
Nicklaus Tip-Enhanced Raman spectroscopy for nanoelectronics
RU204747U1 (en) Single photon source based on a two-dimensional semiconductor emitted into a nanophotonic waveguide
Bharadwaj Antenna-coupled photoemission from single quantum emitters
KR102248800B1 (en) Nanogap-formed plasmon layer structure and method for preparing thereof
JP2002098621A (en) Micro state observing method and scanning probe microscope
Yoshikawa Topics
Farahani Single emitters coupled to bow-tie nano-antennas
Purcell et al. Suite from the opera King Arthur
Palombo Blascetta Deterministic control of nanoantenna and single-photon emitter interaction at the nanoscale