亚波长金属光栅表面等离激元激发及其在光刻中的应用研究

摘要

表面等离激元（Surface Plasmon polaritons，SPPs）是金属中的自由电子和外加光场之间耦合而产生的一种电磁波。表面等离激元共振（Surface Plasmon polaritons resonance，SPR）时能实现局域增强、异常透射等特殊的电磁场现象，在光存储、光检测、超分辨成像、新型微纳光子器件设计等众多领域有着广泛的应用。SPR的激发需要自由空间波矢与SPPs波矢相匹配，因此需要采用特殊的激发方式。光栅耦合是目前最常用的一种激发方式，具有原理简单、结构设计容易、操作性强等优点，本文就主要研究亚波长金属光栅激发SPR的特点及在深紫外光刻技术中的应用。主要工作如下：
　　1．对比研究了四种不同结构的亚波长光栅的SPR激发情况，分别是介质光栅、无基底的金属光栅、含基底的金属光栅、上表面覆盖介质层且含基底的金属光栅。
　　2．研究了在满足SPR激发条件时亚波长金属光栅中的异常透射现象，对光栅下表面介质层中形成的SP干涉条纹进行了分析，仿真计算了光栅材料和结构参数对干涉条纹周期的影响。
　　3.设计了可用于深紫外光刻（248nm、365nm、436nm）的亚波长金属光栅结构，计算了光刻胶中的干涉条纹周期和对比度。

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第一章绪论

1.1引言

1.2表面等离激元的基本理论

1.3 超分辨光刻技术

1.4 本论文研究的主要内容和意义

第二章 数值仿真理论基础

2.1引言

2.2 FDTD算法

2.3金属色散模型

2.4 本章小结

第三章 亚波长金属光栅的表面等离激元激发

3.1 引言

3.2 亚波长金属光栅的SPR激发

3.3亚波长金属光栅表面等离激元透射条纹周期影响因素

3.4本章小结

第四章 亚波长金属光栅在纳米光刻中应用

4.1 引言

4.2 表面等离激元光刻的基本结构

4.3基于亚波长金属光栅纳米光刻结构设计

4.4本章小结

结束语

参考文献

附录：

致谢