Theoretical study for fabricating elliptical subwavelength nanohole arrays by higher-order waveguide-mode interference
Theoretical study for fabricating elliptical subwavelength nanohole arrays by higher-order waveguide-mode interference
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高阶波导模干涉制备椭圆亚波长纳米孔阵列的理论研究
DOI：
10.1016/j.rinp.2019.102460
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发表时间：
2019-09
影响因子：
5.3
通讯作者：
Wang Xiangxian
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tong Huan;Xu Yueqi;Su Yingwen;Wang Xiangxian
提出了一种基于非对称金属包层介质波导（AMDW）中高阶波导模（WM）干涉制备椭圆形亚波长纳米孔阵列（ESNA）的理论方法。采用有限元方法模拟了AMDW中的光场分布。在442 nm横向磁（TM）偏振光的激发下，金属层是40 nm厚的银膜，波导层是9650 nm厚的光致抗蚀剂，光致抗蚀剂凭借其厚度可以支持许多导模。TM51WM的干涉被用来证明所提出的方法来制作ESNA。理论上得到纳米孔的长轴和短轴分别为110 nm和98 nm。在一定的光刻胶厚度下，通过选择不同的导模可以制作出不同周期的ESNA。该方法简单易行，在纳米光学领域具有广泛的应用前景。
A theoretical method is proposed for fabricating elliptical subwavelength nanohole arrays (ESNA) based on the higher-order waveguide mode (WM) interference in an asymmetric metal-cladding dielectric waveguide (AMDW). The finite-element method is used to simulate the optical field distributions in the AMDW. With excitation by 442-nm transverse magnetic (TM) polarized light, the metal layer is a 40-nm-thick silver film and the waveguide layer is a 9650-nm-thick photoresist that can support many guided modes by virtue of its thickness. The interference of TM51WMs is used to demonstrate the proposed method for fabricating ESNA. The major and minor axes of the nanohole are obtained theoretically as 110 nm and 98 nm, respectively. With a certain photoresist thickness, ESNA with various periods can be fabricated by selecting different guided modes. The proposed method is a simple way to produce ESNA and could have wide applications in the field of nano-optics.
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