Plasmonic nanolithography
प्लाज़मोनिक नैनोलिथोग्राफी (जिसे प्लाज़मोनिक लिथोग्राफी या प्लाज़मोनिक फोटोलिथोग्राफी के रूप में भी जाना जाता है) एक नैनोलिथोग्राफिक प्रक्रिया है जो नैनोस्केल संरचनाओं को बनाने के लिए सतह प्लाज़मोन ध्रुवीकरण (एस. पी. पी.) जैसे सतह प्लाज़मोन उत्तेजनाओं का उपयोग करती है। एस. पी. पी., जो सतह तरंगें हैं जो ऑप्टिकल शासन में समतल परावैद्युत-धातु परतों के बीच फैलती हैं, ऑप्टिकल रिज़ॉल्यूशन पर विवर्तन सीमा को दरकिनार कर सकती हैं जो पारंपरिक फोटोलिथोग्राफी के लिए एक अड़चन के रूप में कार्य करती है। सिद्धांततः सतही प्लाजमोन ध्रुवीकरण सतह विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं जो संकेत-परिवर्तन अनुमतियों के साथ दो सतहों के बीच फैलती हैं। वे फोटॉनों के प्लाज्मा दोलनों के संयोजन से उत्पन्न होते हैं, जिन्हें प्लाजमोन के रूप में परिमाणित किया जाता है। एस. पी. पी. के परिणामस्वरूप अवक्रमित क्षेत्र होते हैं जो उस इंटरफेस के लंबवत क्षय होते हैं जहाँ प्रसार होता है। एस. पी. पी. के लिए फैलाव संबंध इनबाउंड प्रकाश की मुक्त-अंतरिक्ष तरंग दैर्ध्य से कम तरंग दैर्ध्य की उत्तेजना की अनुमति देता है, अतिरिक्त रूप से उप-तरंग दैर्ध्य क्षेत्र कारावास सुनिश्चित करता है। फिर भी, एस. पी. पी. के उत्तेजना के लिए गति असंतुलन की आवश्यकता होती है; प्रिज्म और ग्रेटिंग युग्मन विधियाँ आम हैं। प्लाजमोनिक नैनोलिथोग्राफी प्रक्रियाओं के लिए, यह सतह खुरदरापन और छिद्रण के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। विधियाँ प्लाजमोनिक संपर्क लिथोग्राफी, क्षेत्र के निकट अवक्रमित लिथोग्राफी पर एक संशोधन, एक धातु के फोटोमास्क का उपयोग करता है, जिस पर एस. पी. पी. उत्तेजित होते हैं। सामान्य फोटोलिथोग्राफिक प्रक्रियाओं के समान, फोटोरेसिस्ट एस. पी. पी. के संपर्क में आता है जो मास्क से फैलता है। छेद के साथ फोटोमास्क एस. पी. पी. के ग्रेटिंग युग्मन को सक्षम करते हैं; क्षेत्र केवल नैनोमीटर के लिए फैलते हैं। श्रीतुरावनिच और अन्य। 2डी सिल्वर होल सरणी मास्क के साथ प्रायोगिक रूप से लिथोग्राफिक प्रक्रिया का प्रदर्शन किया है; 90 एनएम छेद सरणी का उत्पादन 365 एनएम तरंग दैर्ध्य पर किया गया था, जो विवर्तन सीमा से परे है। ज़यात और स्मोल्यानिनोव ने उप-तरंग दैर्ध्य छिद्र को बढ़ाने के लिए एक बहु-स्तरीय धातु फिल्म मास्क का उपयोग किया; ऐसी संरचनाओं को पतली फिल्म निक्षेपण विधियों द्वारा महसूस किया जा सकता है। बॉटी एपर्चर और नैनोगेप को भी वैकल्पिक एपर्चर के रूप में सुझाया गया था। विधि का एक संस्करण, जिसे लियू एट अल द्वारा सतह प्लाजमोन हस्तक्षेप नैनोलिथोग्राफी के रूप में नामित किया गया है, एस. पी. पी. हस्तक्षेप पैटर्न का उपयोग करता है। उच्च रिज़ॉल्यूशन और थ्रूपुट प्रदान करने के बावजूद, प्लाजमोनिक संपर्क लिथोग्राफी को एक महंगी और जटिल विधि माना जाता है; संपर्क के कारण संदूषण भी एक सीमित कारक है। प्लानर लेंस इमेजिंग नैनोलिथोग्राफी प्लाजमोनिक लेंस या नेगेटिव-इंडेक्स सुपरलेन्स का उपयोग करती है, जिन्हें पहली बार जॉन पेंड्री द्वारा प्रस्तावित किया गया था। कई सुपरलेन्स डिजाइन, जैसे कि पेंड्री की पतली चांदी की फिल्म या फेंग एट अल। सुपरलेन्स, आने वाले प्रकाश के फूरियर घटकों को विवर्तन सीमा से परे केंद्रित करने के लिए प्लाजमोनिक उत्तेजनाओं से लाभान्वित होते हैं। चतुर्वेदी और अन्य। उन्होंने 380 एनएम पर सिल्वर सुपरलेन्स फोटोलिथोग्राफी के माध्यम से 30 एनएम क्रोमियम ग्रेटिंग की इमेजिंग का प्रदर्शन किया है, जबकि शी एट अल। एक एल्यूमीनियम सुपरलेन्स के साथ 193 एनएम तरंग दैर्ध्य पर 20 एनएम लिथोग्राफी रिज़ॉल्यूशन का अनुकरण किया। श्रीतुरावनिच और अन्य। मास्कलेस नियर-फील्ड नैनोलिथोग्राफी के लिए एक यांत्रिक रूप से समायोज्य, मंडराता प्लाजमोनिक लेंस विकसित किया है, जबकि पैन एट अल द्वारा एक और मास्कलेस दृष्टिकोण विकसित किया गया है। प्रगतिशील युग्मन के लिए "बहु-चरणीय प्लाजमोनिक लेंस" का उपयोग करता है। प्लाजमोनिक डायरेक्ट राइटिंग फोटोलिथोग्राफी का एक मुखौटा रहित रूप है जो स्कैनिंग प्रोब लिथोग्राफी पर आधारित है; यह विधि फोटोरेसिस्ट को उजागर करने के लिए एम्बेडेड प्लाजमोनिक स्कैनिंग प्रोब से स्थानीय सतह प्लाजमोन (एलएसपी) संवर्द्धन का उपयोग करती है। वांग एट अल। प्रायोगिक रूप से इस विधि के साथ 100 एनएम क्षेत्र कारावास का प्रदर्शन किया। किम एट अल। ~ 10 मिमी/सेकंड की पैटर्निंग गति के साथ ~ 50 एनएम रिज़ॉल्यूशन स्कैनिंग प्रोब विकसित किया है। सोने के नैनोकणों और अन्य प्लाजमोनिक नैनोस्ट्रक्चर जैसे कि नैनोगैप का उपयोग लिथोग्राफी के लिए मास्क के रूप में किया गया है; इस मामले में एचिंग को या तो फोटोमास्किंग सिद्धांतों के माध्यम से या एल. एस. पी. अनुनाद के कारण नैनोस्ट्रक्चर के आसपास के क्षेत्र में स्थानीय हीटिंग को बढ़ाने के माध्यम से प्राप्त किया जा सकता है। लिन और अन्य। "ऑप्टोथर्मोप्लाजमोनिक नैनोलिथोग्राफी" नामक प्रक्रिया में पैटर्न वाले ग्राफीन और मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड मोनोलेयर जैसी दो-आयामी संरचनाओं को बनाने के लिए सोने के नैनोकणों में स्थानीय तापीय उत्तेजनाओं का भी उपयोग किया गया। एल. एस. पी. अनुनाद के प्रकाश रासायनिक प्रभावों का उपयोग लिथोग्राफिक प्रक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में भी किया गया थाः सैतो एट अल। प्लाजमोन-प्रेरित आवेश पृथक्करण के माध्यम से टाइटेनियम डाइऑक्साइड सब्सट्रेट पर चांदी के नैनोक्यूब की चयनात्मक नक़्क़ाशी का प्रदर्शन किया। इलेक्ट्रान-बीम लिथोग्राफी नैनोइम्प्रिन्ट लिथोग्राफी नैनोस्फेयर लिथोग्राफी प्लाजमोनिक मेटामेटेरियल संदर्भ लिथोग्राफी (माइक्रोफैब्रिकेशन) प्लाज्मोनिक्स भी देखें।