权益分类	功能权益	普通用户	{{item.name}}会员
{{category.name}}	{{benefitItem.name}}

プラズモンによる蛍光増強を用いた電子線励起超解像顕微鏡

利用等离子体激元荧光增强的电子束激发超分辨率显微镜

基本信息

批准号：
22K04965
负责人：
居波渉
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04965/
关键词：
超解像顕微鏡蛍光薄膜酸化亜鉛プラズモン増強

项目摘要

ALD法を用いて積層数を変えたAl2O3/ZnO/Al2O3構造を有する蛍光薄膜を作製し、それらを表面粗さや蛍光強度で評価した。SiN薄膜上にAl2O3(10 nm)/ZnO(100 nm)/Al2O3(20 nm)のZnO単層蛍光薄膜を成膜した。また、Al2O3(10 nm)/ZnO(10 nm)を６層積層し、表面にAl2O3(10 nm)を成膜した積層型蛍光薄膜を作製した。作製した蛍光薄膜に電子線を照射し、その発光強度を比較した。その結果、Al2O3(10 nm)/ZnO(100 nm)/Al2O3(20 nm)蛍光薄膜の発光強度が２倍程度高かった。これは、ZnOの膜厚の合計が、ZnO単層蛍光薄膜が100 nm、積層型蛍光薄膜が60 nmであったためだと考えられる。また、積層型蛍光薄膜では、Al2O3とZnO界面で反射が起こるため、光強度が減少する。次に、表面粗さについて評価した。表面粗さRMSは、ZnO単層蛍光薄膜で1.9 nm、積層型蛍光薄膜で0.5 nmであった。Al2O3の導入により、RMSが向上し、発光の空間的な均一性も向上した。次に、Al2O3/ZnO/Al2O3のZnO単層蛍光薄膜においてZnO層の膜厚とを変えて、RMSと空間分解能を評価した。また、SiN基板の表面もしくは裏面のどちらか一方にZnO単層蛍光薄膜を成膜した蛍光薄膜を用意した。ZnO層の膜厚が大きくなると、RMSは大きくなることが分かった。ZnO層が30 nmから110 nmに増加すると、RMSは1.4 nmから2.6に線形に増加した。また、空間分解能の評価を行なった。その評価にはDerivative method （DR 法）を用いた。その結果、ZnO層の膜厚が薄くなると空間分解能は向上した。ZnO層が110 nmから30 nmに増加すると、分解能は120 nm程度向上した。ZnO単層蛍光薄膜をSiN基板の裏面に成膜した方が、分解能が良いことが分かった。裏面に成膜した方が入射電子線の散乱を抑えることができるため、表面に成膜するより裏面に成膜した方が、分解能が良いと考えられる。

Al2O3/ZnO/Al2O3 structure is used to prepare the optical thin film and evaluate the optical intensity of the surface. Al2O3 (10 nm)/ZnO(100 nm)/Al2O3 (20 nm) single-layer ZnO thin films were formed on SiN thin films. Al2O3 (10 nm)/ZnO(10 nm) 6-layer, Al2O3 (10 nm) on the surface The comparison of electron beam irradiation and light emission intensity of the thin film was made. As a result, the luminous intensity of Al2O3 (10 nm)/ZnO(100 nm)/Al2O3 (20 nm) luminescent thin films is twice as high. The total thickness of ZnO film is 100 nm, and that of multilayer ZnO film is 60 nm. The reflection of Al2O3 and ZnO interface is increased and the light intensity is decreased. Second, the surface of the rough Surface roughness RMS, ZnO single-layer fluorescent film 1.9 nm, multilayer fluorescent film 0.5 nm Al2O3 introduction, RMS upward, spatial uniformity upward In addition, Al2O3/ZnO/Al2O3 ZnO single-layer photoluminescent thin films are evaluated for the variation of ZnO layer thickness and RMS spatial decomposition energy. A ZnO thin film is formed on the surface of a SiN substrate. ZnO layer thickness is large, RMS is large, and RMS is small. ZnO layer increases linearly from 30 nm to 110 nm, RMS increases linearly from 1.4 nm to 2.6 nm. Space decomposition can be evaluated. The Derivative method (DR method) is used in the evaluation. As a result, the ZnO layer is thin and the spatial decomposition energy is upward. ZnO layer increases from 110 nm to 30 nm, and the decomposition energy increases from 120 nm. ZnO thin films are deposited on the inner surface of SiN substrates. Inside the film, the incident electron rays are scattered, the surface film is formed, the inside film is formed, and the decomposition energy is good.