Вплив форми латерально-впорядкованих наноструктур на ефективність поверхнево-підсиленого раманівського розсіювання

Abstract

Методом iнтерференцiйної фотолiтографiї на рельєфоутворюючих халькогенiдних шарах As10Ge30S60 сформовано два типи бiґраток з латерально-впорядкованими куполами та лунками. Покриття таких бiґраток шарами алюмiнiю (80 нм), срiбла (70 нм) та золота (10 нм) дозволило отримати два типи SERS пiдкладинок. Методом атомної силової мiкроскопiї дослiджено змiни морфологiї поверхонь SERS пiдкладинок в процесi їх формування. Показано, що перiоди обох типiв SERS пiдкладинок становлять ∼1200 нм, глибини лунок i висоти куполiв дорiвнюють ∼350 нм. Наступне осадження на сформованi рельєфи шарiв металiв незначно впливає на дiаметри лунок та розмiри куполiв. Вимiрювання спектрально-кутових залежностей вiдбиття поляризованого свiтла вiд сформованих SERS пiдкладинок в дiапазонi довжин хвиль 0,4–1,1 мкм та кутiв падiння 10–70∘ продемонструвало, що на цих пiдкладинках спостерiгається збудження як локальних плазмонних резонансiв (на структурах з куполами), так i плазмон-поляритонних поверхневих хвиль (на обох типах структур). Продемонстровано, що сформованi структури з латерально-впорядкованими куполами та лунками є ефективними SERS пiдкладинками. Встановлено, що структури з куполами на порядок ефективнiше пiдсилюють раманiвський сигнал вiд стандартного аналiту R6G при використанi для збудження раманiвських спектрiв лазерного випромiнювання з довжинами хвиль 457, 532 та 671 нм. Цей факт зумовлений тим, що при нормальному падiннi збуджуючого лазерного випромiнювання на структурах з куполами ефективно збуджуються локалiзованi плазмони в спектральних областях з максимумами 488 та 676 нм, а для структур з лунками, згiдно з їхнiми спектрами поглинання, такi особливостi не спостерiгаються.