Tvorba uspořádaných souborů kovových nanočástic na polovodičových substrátech a jejich charakterizace pomocí spektroskopické elipsometrie

Fabrication of ordered arrays of metallic nanoparticles on semiconductor substrates and their characterization by spectroscopic ellipsometry

journal article - other

Czech

Kovové nanočástice mají jedinečné fyzikální i chemické vlastnosti, díky nimž mohou být využity pro celou řadu technologických i lékařských aplikací. Ačkoliv lze tyto vlastnosti využít i u nanočástic v koloidních roztocích, pro některé aplikace je výhodné umístit nanočástice na pevný povrch, nejlépe s možností kontroly jejich přesné polohy a orientace. Tento článek pojednává o jednoduchém postupu vedoucímu k řízenému samouspořádání zlatých nanočástic na křemíkové substráty, který je založen na modifikaci povrchu těchto substrátů elektronovým svazkem a vhodném nastavení pH koloidních roztoků nanočástic. Výsledkem jsou pak uspořádané soubory nanočástic, jejichž polohu je možné definovat s přesností lepší než dvacet nanometrů. Dále je ukázáno, jak lze využít spektroskopické elipsometrie k optické analýze vrstev neuspořádaných nanočástic, konkrétně k zjištění jejich rozměru a hustoty pokrytí.

Metallic nanoparticles possess unique physical and chemical properties and therefore can be utilized for a wide range of technological and medical applications. Although one can exploit these properties while the nanoparticles are in colloidal solutions, it is equally important to immobilize these nanoparticles onto solid surfaces, preferably with a possibility to control their precise position and orientation. This article describes a simple method resulting in guided self-assembly of gold nanoparticles onto silicon substrates, which is based on modification of these substrates by electron beam and appropriate adjustment of pH of nanoparticle colloidal solution. This process results in an ordered array of nanoparticles positioned with precision better than twenty nanometres. Moreover, it is shown how to utilize spectroscopic ellipsometry for optical analysis of disordered nanoparticle films, namely to determine the size and surface coverage of nanoparticles.

kovové nanočástice; samouspořádávání; křemík; spektroskopická elipsometrie,

metalic nanoparticles; self-ordering; silicon; spectroscopic ellipsometry

LIGMAJER, F.; DRUCKMÜLLEROVÁ, Z.; MĚCH, R.; KOLÍBAL, M.; ŠIKOLA, T.

2014

1. 7. 2014

0447-6441

Jemná mechanika a optika

59

6-7

Czech Republic

178

180

3