Plasmonic nanolithography
પ્લાઝમોનિક નેનોલિથોગ્રાફી (જેને પ્લાઝમોનિક લિથોગ્રાફી અથવા પ્લાઝમોનિક ફોટોલિથોગ્રાફી તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) એ એક નેનોલિથોગ્રાફિક પ્રક્રિયા છે જે નેનોસ્કેલ માળખાઓ બનાવવા માટે સપાટીના પ્લાઝમોન ધ્રુવીકરણ (એસ. પી. પી.) જેવા સપાટીના પ્લાઝમોન ઉત્તેજનાનો ઉપયોગ કરે છે. એસ. પી. પી., જે સપાટીના તરંગો છે જે ઓપ્ટિકલ શાસનમાં પ્લાનર ડાઇલેક્ટ્રિક-મેટલ સ્તરો વચ્ચે પ્રસરે છે, તે ઓપ્ટિકલ રિઝોલ્યુશન પરની વિવર્તન મર્યાદાને બાયપાસ કરી શકે છે જે પરંપરાગત ફોટોલિથોગ્રાફી માટે અવરોધ તરીકે કામ કરે છે. સિદ્ધાંત સપાટીના પ્લાઝમોન ધ્રુવીયતંત્રો એ સપાટીના વિદ્યુતચુંબકીય તરંગો છે જે સંકેત-બદલાતી પારગમ્યતાઓ સાથે બે સપાટીઓ વચ્ચે પ્રસરે છે. તેઓ ફોટોનના સંયોજનથી પ્લાઝ્મા ઓસિલેશનમાં ઉદ્દભવે છે, જેને પ્લાઝમોન તરીકે માપવામાં આવે છે. એસ. પી. પી. પરિણામે અવિકસિત ક્ષેત્રોમાં પરિણમે છે જે જ્યાં પ્રસાર થાય છે તે ઇન્ટરફેસ પર લંબરૂપ રીતે ક્ષીણ થાય છે. એસ. પી. પી. માટે વિખેરણ સંબંધ ઇનબાઉન્ડ પ્રકાશની મુક્ત-અવકાશ તરંગલંબાઇ કરતાં ટૂંકી તરંગલંબાઇના ઉત્તેજનાને મંજૂરી આપે છે, વધુમાં ઉપ-તરંગલંબાઇ ક્ષેત્રની મર્યાદાને સુનિશ્ચિત કરે છે. તેમ છતાં, એસ. પી. પી. ના ઉત્તેજનાને વેગ મેળ ખાતો નથી; પ્રિઝમ અને ગ્રેટિંગ કપલિંગ પદ્ધતિઓ સામાન્ય છે. પ્લાઝમોનિક નેનોલિથોગ્રાફી પ્રક્રિયાઓ માટે, આ સપાટીની કઠોરતા અને છિદ્રો દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે. પદ્ધતિઓ પ્લાઝમોનિક કોન્ટેક્ટ લિથોગ્રાફી, ઇવાનસેન્ટ નિયર ફિલ્ડ લિથોગ્રાફી પરનો ફેરફાર, મેટલ ફોટોમાસ્કનો ઉપયોગ કરે છે, જેના પર એસ. પી. પી. ઉત્સાહિત હોય છે. સામાન્ય ફોટોલિથોગ્રાફિક પ્રક્રિયાઓની જેમ, ફોટોરેસિસ્ટ એ એસ. પી. પી. ના સંપર્કમાં આવે છે જે માસ્કમાંથી ફેલાય છે. છિદ્રો સાથેના ફોટોમાસ્ક એસ. પી. પી. ના ગ્રેટિંગ કપલિંગને સક્ષમ કરે છે; ક્ષેત્રો માત્ર નેનોમીટર માટે પ્રચાર કરે છે. શ્રીતુરાવનિચ વગેરે. 2ડી સિલ્વર હોલ એરે માસ્ક સાથે પ્રાયોગિક રીતે લિથોગ્રાફિક પ્રક્રિયાનું પ્રદર્શન કર્યું છે; 90 એનએમ હોલ એરે 365 એનએમ તરંગલંબાઇ પર ઉત્પન્ન કરવામાં આવ્યા હતા, જે વિવર્તન મર્યાદાની બહાર છે. ઝાયત અને સ્મોલ્યાનિનોવે બહુસ્તરીય ધાતુની ફિલ્મ માસ્કનો ઉપયોગ ઉપ-તરંગલંબાઇના છિદ્રને વધારવા માટે કર્યો હતો; આવી રચનાઓને પાતળી ફિલ્મ જમા કરવાની પદ્ધતિઓ દ્વારા અનુભવી શકાય છે. બાઉટી છિદ્ર અને નેનોગેપ્સને પણ વૈકલ્પિક છિદ્ર તરીકે સૂચવવામાં આવ્યા હતા. પદ્ધતિનું એક સંસ્કરણ, જેને લિયુ એટ અલ દ્વારા સરફેસ પ્લાઝમોન ઇન્ટરફિયરન્સ નેનોલિથોગ્રાફી તરીકે નામ આપવામાં આવ્યું છે, તે એસ. પી. પી. ઇન્ટરફિયરન્સ પેટર્નનો ઉપયોગ કરે છે. ઉચ્ચ રીઝોલ્યુશન અને થ્રુપુટ પ્રદાન કરવા છતાં, પ્લાઝમોનિક સંપર્ક લિથોગ્રાફીને એક ખર્ચાળ અને જટિલ પદ્ધતિ તરીકે ગણવામાં આવે છે; સંપર્કને કારણે દૂષિતતા પણ એક મર્યાદિત પરિબળ છે. પ્લાનર લેન્સ ઇમેજિંગ નેનોલિથોગ્રાફી પ્લાઝમોનિક લેન્સ અથવા નેગેટિવ-ઇન્ડેક્સ સુપરલેન્સનો ઉપયોગ કરે છે, જે સૌપ્રથમ જ્હોન પેન્ડ્રી દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યા હતા. ઘણી સુપરલેન્સ ડિઝાઇન, જેમ કે પેન્ડ્રીની પાતળી ચાંદીની ફિલ્મ અથવા ફેંગ એટ અલ. સુપરલેન્સ, આવતા પ્રકાશના ફોરિયર ઘટકોને વિવર્તન મર્યાદાની બહાર કેન્દ્રિત કરવા માટે પ્લાઝમોનિક ઉત્તેજનાઓથી લાભ મેળવે છે. ચતુર્વેદી વગેરે. તેમણે 380 એનએમ પર સિલ્વર સુપરલેન્સ ફોટોલિથોગ્રાફી દ્વારા 30 એનએમ ક્રોમિયમ ગ્રેટિંગનું ઇમેજિંગ દર્શાવ્યું છે, જ્યારે શી એટ અલ. એલ્યુમિનિયમ સુપરલેન્સ સાથે 193 એનએમ તરંગલંબાઇ પર 20 એનએમ લિથોગ્રાફી રિઝોલ્યુશનનું અનુકરણ કર્યું. શ્રીતુરાવનિચ વગેરે. માસ્કલેસ નિયર-ફિલ્ડ નેનોલિથોગ્રાફી માટે યાંત્રિક રીતે એડજસ્ટેબલ, હોવરિંગ પ્લાઝમોનિક લેન્સ વિકસાવ્યો છે, જ્યારે પેન એટ અલ દ્વારા અન્ય માસ્કલેસ અભિગમ વિકસાવવામાં આવ્યો છે. પ્રગતિશીલ જોડાણ માટે "મલ્ટી-સ્ટેજ પ્લાઝમોનિક લેન્સ" નો ઉપયોગ કરે છે. પ્લાઝમોનિક ડાયરેક્ટ રાઇટિંગ એ ફોટોલિથોગ્રાફીનું માસ્કલેસ સ્વરૂપ છે જે સ્કેનીંગ પ્રોબ લિથોગ્રાફી પર આધારિત છે; આ પદ્ધતિ ફોટોરેસિસ્ટને છતી કરવા માટે એમ્બેડેડ પ્લાઝમોનિક સ્કેનીંગ પ્રોબ્સમાંથી સ્થાનિક સપાટી પ્લાઝમોન (એલએસપી) ઉન્નતીકરણનો ઉપયોગ કરે છે. વાંગ એટ અલ. આ પદ્ધતિ સાથે પ્રાયોગિક રીતે 100 એનએમ ફિલ્ડ કન્ફિનમેન્ટનું પ્રદર્શન કર્યું. કિમ એટ અલ. તેણે ~ 10 મીમી/સેકન્ડની પેટર્નિંગ ઝડપ સાથે ~ 50 એનએમ રિઝોલ્યુશન સ્કેનીંગ પ્રોબ વિકસાવ્યું છે. સોનાના નેનોપાર્ટિકલ્સ અને અન્ય પ્લાઝમોનિક નેનોસ્ટ્રક્ચર્સ જેમ કે નેનોગેપ્સનો ઉપયોગ લિથોગ્રાફી માટે માસ્ક તરીકે કરવામાં આવે છે; આ કિસ્સામાં કોતરણી ક્યાં તો ફોટોમાસ્કિંગ સિદ્ધાંતો દ્વારા અથવા એલ. એસ. પી. રેઝોનન્સને કારણે નેનોસ્ટ્રક્ચરની નજીકમાં સ્થાનિક ગરમીમાં વધારો કરીને પ્રાપ્ત કરી શકાય છે. લિન એટ અલ. "ઓપ્ટોથર્મોપ્લાઝમોનિક નેનોલિથોગ્રાફી" તરીકે ઓળખાતી પ્રક્રિયામાં પેટર્નવાળી ગ્રેફીન અને મોલિબ્ડેનમ ડાયસલ્ફાઇડ મોનોલેયર્સ જેવી દ્વિ-પરિમાણીય રચનાઓ બનાવવા માટે સોનાના નેનોપાર્ટિકલ્સમાં સ્થાનિક થર્મલ ઉત્તેજનાઓનો પણ ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. એલ. એસ. પી. રેઝોનન્સની ફોટોકેમિકલ અસરોનો ઉપયોગ લિથોગ્રાફિક પ્રક્રિયાઓમાં ઉત્પ્રેરક તરીકે પણ કરવામાં આવ્યો હતોઃ સૈટો એટ અલ. પ્લાઝમોન-પ્રેરિત ચાર્જ સેપરેશનના માધ્યમથી ટાઇટેનિયમ ડાયોક્સાઇડ સબસ્ટ્રેટ્સ પર સિલ્વર નેનક્યુબ્સની પસંદગીયુક્ત કોતરણીનું પ્રદર્શન કર્યું. ઇલેક્ટ્રોન-બીમ લિથોગ્રાફી નેનોઇમ્પ્રિન્ટ લિથોગ્રાફી નેનોસ્ફિયર લિથોગ્રાફી પ્લાઝમોનિક મેટામેટેરિયલ રેફરન્સ લિથોગ્રાફી (માઇક્રોફેબ્રિકેશન) પ્લાઝમોનિક્સ પણ જુઓ.