Комбинированный диэлектрический и плазмонный резонанс для гигантского усиления рамановского рассеяния света
В. И. Кукушкин, Я. В. Гришина, С. В. Егоров, В. В. Соловьев, И. В. Кукушкин
Институт физики твердого тела РАН, 142432 Черноголовка, Россия
Abstract
Разработаны комбинированные
диэлектрические и металлические резонаторы, предназначенные для
получения колоссального усиления сигнала неупругого рассеяния
света, и исследованы их свойства.
Показано, что их коэффициент усиления достигает рекордных
значений 2• 108. Диэлектрические резонаторы изготавливались на
подложках Si/SiO2. В них c помощью электронной литографии и
плазменного травления создавались периодические структуры
(диэлектрические квадратные столбики высотой 10-200 нм) с
планарным размером a (и периодом 2a), который изменялся
в интервале от 50 до 1500 нм. Для создания комбинированного
диэлектрического и металлического резонатора на изготовленную
периодическую диэлектрическую структуру методом термического
напыления наносился наноструктурированный слой серебра. Установлено,
что при фиксированной высоте диэлектрических столбиков наблюдаются
яркие осцилляции коэффициента усиления рамановского сигнала в
зависимости от периода (и планарного размера) столбиков. Показано,
что обнаруженные осцилляции усиления рамановского сигнала
определяются модами диэлектрического резонатора и задаются
соотношением между длиной волны накачивающего лазера и планарным
размером диэлектрического столбика.