Hybrid fabrication technology for nano-plasmonic devices

纳米等离子体器件的混合制造技术

基本信息

批准号：
19K15423
负责人：
大久保喬平
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

ナノプラズモニック・デバイス構築において、ナノ構造作製技術とプロセス設計は高性能・高精度なデバイス形成の鍵となる。金属ナノ粒子の化学合成に代表されるボトムアッププロセスや金属薄膜への微細加工などのトップダウンプロセスとそれらの組み合わせが多数報告されているが、大面積における20 nm以下の金属ナノギャップ作成は実現例に乏しい。本研究では、10 nm以下の間隙を持つ均一な金属ナノ粒子集合体を大面積で形成する作製技術の確立を目指す。特に、局在型プラズモン共鳴の基本ユニットとなる金属ナノ粒子とその間隔を制御した七量体構造は近赤外域の急峻な暗モードを持つ共振器になることから、金属ナノ粒子七量体の設計・作製に取り組んでいる。40 nm厚 SiN/Si基板上にの長方形（長辺 200 nm, 短辺 150 nm）を正六角形の中心および頂点に配置した7量体テンプレートを前年度作製し、再現性のあるプロトコルを確立した。SiNテンプレート間隙にV字型溝を形成するために、水酸化カリウム溶液を用いたウェットプロセス条件の検討を行った。前年度の検討では確認されたV溝形成は再現性が認められず、プロトコルと基板材料の再検討を必要とする結論に至った。水酸化カリウム溶液の保持温度（40, 50, 60, 80℃）および時間(1, 2, 4, 8, 16 min) を変化させた条件で基板をエッチングを行い、電子顕微鏡による観察を行った。ランダムな逆ピラミッド型の孔形成が認められたが、テンプレートの境界に沿った異方性エッチングを確認することができなかった。パターン形成に用いたシリコン基板の選定に問題があった可能性が考えられる。

在纳米质设备的构建中，纳米结构制造技术和过程设计是高性能，高精度设备形成的关键。已经报道了许多自上而下的过程，例如金属纳米颗粒的化学合成和金属薄膜的精细结合，并进行了组合，但是在大面积上创建金属纳米胶质不到20 nm的示例很少。在这项研究中，我们旨在建立一种制造技术，该技术形成统一的金属纳米颗粒组件，其间隙在大面积上的差距小于10 nm。特别是，金属纳米颗粒是局部等离子体共振的基本单元，以及控制金属纳米颗粒间距的七聚体结构，是近红外区域陡峭的深色模式的共振器，因此正在从事金属纳米氮含量七聚体的设计和制造。制备了一个六聚体模板，其中将矩形（长侧200 nm，短侧150 nm）放在常规六角形的中心和顶点，在40 nm厚的sin/si底物上，并建立了可再现的方案。为了在SIN模板间隙中形成V形凹槽，研究了使用氢氧化钾溶液进行湿过程。上一年的研究发现，V-Groove形成没有证实，我们得出结论，需要对协议和底物材料进行重新检查。将底物蚀刻在保持温度（40、50、60、80°C）和氢氧化钾溶液的时间（1、2、4、8、16分钟）的条件下，并使用电子显微镜观察了底物。观察到随机的锥体孔的形成，但是无法确认沿模板边界的各向异性蚀刻。选择用于模式形成的硅底物可能存在问题。

项目成果

期刊论文数量（20）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

NIR hyperspectral imaging

DOI：
10.1007/978-981-15-9627-8_10
发表时间：
2021-01-01
期刊：
Transparency in Biology
影响因子：
0
作者：
Okubo, K.
通讯作者：
Okubo, K.

The effect of Gd-DOTA locations within PLGA-b-PEG micelles encapsulated IR-1061 on bimodal over-1000 nm near-infrared fluorescence and magnetic resonance imaging

封装 IR-1061 的 PLGA-b-PEG 胶束内 Gd-DOTA 位置对双峰超过 1000 nm 近红外荧光和磁共振成像的影响

DOI：
10.1039/d2bm01213h
发表时间：
2022
期刊：
Biomaterials Science
影响因子：
6.6
作者：
7.T.K.D. Doan;M. Umezawa;K. Okubo;M. Kamimura;M. Yamaguchi;H. Fujii;K. Soga
通讯作者：
K. Soga

Gastric cancer detection by two-step learning in near infrared hyperspectral imaging

近红外高光谱成像两步学习检测胃癌

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
Journal of Information and Communication Engineering
影响因子：
0
作者：
A. Yahata;H. Takemura;R. Iwanami;M. Umezawa;K. Okubo;K. Soga;T. Takamatsu;T. Mitsui;T. Kadota;T. Kuwata;H. Ikematsu;H. Yokota
通讯作者：
H. Yokota

Visualization of quantitative lipid distribution in mouse liver through near-infrared hyperspectral imaging