干涉光刻法制备任意图形微纳结构及其sers应用的研究

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1、ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａ打ｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＧｈｉ打ａ硕±学位论文■Ｉ．戀干歩光刻法制备任患图巧微幼结构论文题目＿义其ＳＥＲＳ应巧的研義在表靜作者姓名光学与光学工程学科专业專捕年到教援导师姓名二０—八年五月完成时间中通种營技禾大緣硕ｄｒ学位论文干涉光刻法制备任意图张微纳结构及其ＳＥＲＳ应用的研究作者姓名：崔辰静学科专业：光学导师姓名：鲁拥华副教授完成时间二〇—六年五月：ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳ

2、ｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ，Ａｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｆｏｒｍａｓｔｅｒｓｄｅｒｅｅｇ蠻Ａｒｂ－ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｉｔｒａｒｙＭｉｃｒｏｆａｂｒｉｃａｔｅｄｂｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅｙＨｔｈｏｇｒａｐｈｙａｎｄｉｔｓＳＥＲＳＡ’ｕ化ｏｒｓＮａｍｅ：ＣｈｅｎｉｎＣｕｉｊｇＳｅｃｉａｌｉｔ：ＯｔｉｃｓｐｙｐＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＹｏｎｇｈｕａＬｕＦｉｎｋｈｅｄｔｉｍｅ：Ｍａ２０１６ｙ，中国科学技术大学学位论

3、文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果，。除己特别加Ｗ标注和致谢的地方外论文中不包含任何他人己经发表或撰写过的研巧成果一。与我同工作的同志对本研巧所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。＾作者签名；签字日期；Ｖ／／ｆ中国科学技术大学学位论女授权使用声明一作为申请学位的条件之，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即；学校有权按有关规定向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ将学位论文编入《中国学

4、位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制一手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。＼开□保密（年）？＾民辨作者签名：煮导师签么签字健签字日期；Ｌ．ｋ．ＩＩｉｉ＾摘要一光的福射，，、传输和接收是种重要的自然现象伴随着人类社会的发展对一于光的研巧直没有停止过，。进入现代社会后光与物质的相互作用成为现代光学研究的重要部分，尤其是关于电磁波与亚波长尺寸结构相互作用的研究。表面等离

5、子体激元光学（Ｐｌａｓｍｏｎｉｃｓ）的发展，给光学研巧开拓了广阔的前景。表面等离子体激元（ｓｕｒｆａｃｅｌａｓｍｏｎｏｌａｒｉｔｉｏｎｓＳＰＰｓ）是在金属界面或者微纳尺寸的ｐｐ，金属结构上由于电磁福射和金属内自由电子相互作用产生的，能实现在亚波长尺寸的近场光学增强效果，所亚波长Ｒ寸结构的制方法的研究和实现对于现代光学的发展是十分必要的。４００ｎｍ￣７００ｎｍ）来说，对于可见光波段（，亚波长的结构尺寸在几百纳米下一般的机加工的方法是无法实现的，所Ｗ需要开发其他的方法，目前制备亚波长金属结构的方法主要有、（Ｆ旧

6、）、（ＥＢＬ）：光刻（ＩＬ）离子束刻蚀电子束刻蚀等刻蚀的方法加工；但ＦＩＢ和邮Ｌ刻蚀的效率低，很难实现大范围微结构的刻写，如大面积的光栅。而多种多样的光刻技术不仅能实现亚波长结构的刻写并且具有刻写速度快，、刻写面积大的优点克服了机加工方法分辨不足和离子／电子一种非常有效束刻蚀的效率低下的缺点。所Ｗ光刻是、简单的微纳结构制备的方法。表面增强拉曼散射（ＳＥ民Ｓ）效应是指在金属良导体表面，比如Ａｕ、Ａｇ等贵金属，由于活性基底表面的电磁场增强导致吸附在该活性基底上的待测分子的拉曼散射信号大大增强的现象。关于ＳＲＥ

7、Ｓ机理的研巧表明：电磁场增强，即表面等离子体共振（Ｓｕｒｆａｃｅｐｌａｓｍｏｎｒｅｓｏｎａｎｃｅ，ＳＰＲ）引起的局域电磁场增强，是表面拉曼散射增强效应最主要的原因；另外导致这种化个数量级的散射信号增强原因还包括化学能的变化等。物理机制和化学机制共同作用下导致了沈ＲＳ效应，而由于拉曼散射谱只与散射分子有关，与激发光频率等外界条件无关－所ＷＳＥＲＳ被广泛用于表面分析、吸附界面表面状态研巧、生物大小分子的界面取向及构型、构象研究、结构分析等研巧。主要工作成果如下：１ＮｄＹＡＧ，．利用：脉冲激光器进行光学

8、刻写来制备光栅由于脉冲激光的瞬间功率很高，所刻写过程中曝光时间极短，可Ｗ保证刻写的结构边缘的没有毛刺，得到性能更加优越的光栅，并将光刻得到的介质光栅复制为纯金属光栅。２ＤＭＤ）进，，２Ｄ