KIP-Veröffentlichungen

Im Rahmen dieser Arbeit wurden Lücken im Nanometerbereich zwischen zwei Nanostrukturen (sog. Dimeren) präpariert und charakterisiert. Da die durch Elektronenstrahllithografie hergestellten Lücken auf 10 − 20 nm limitiert sind, wurde photochemisch induzierte Metallabscheidung verwendet, um die Lücke zwischen einzelnen lithografisch hergestellten Dimeren zu verengen. Die so präparierten Dimere wurden anschließend durch IR-Spektroskopie charakterisiert. Aufgrund der Verengung der Lücke konnte eine Rotverschiebung der Antennenresonanz von bis zu Δλ/λ = 0.5 nachgewiesen werden. Die Lückengröße konnte mittels FDTDSimulationen auf kleiner 4nm abgeschätzt werden. Die nanoskaligen Lücken und die durch das Wachstum zerstörte Symmetrie führen zum Auftreten zusätzlicher Moden in den IR-Spektren der präparierten Dimere, welche charakterisiert und in einem Energieleveldiagramm zusammengefasst wurden. Um die Oberfläche der hergestellten Dimere zu untersuchen, wurden zusätzlich AFM-Messungen durchgeführt. Durch Erhitzen der Probe auf T = 300°C konnte die Rauigkeit der Dimere verringert und das Antennensignal um bis zu 20% verbessert werden.
Des Weiteren wurde die Resonanzfrequenz von Antennen verschiedener Längen untersucht und mit der Resonanz des Nahfeldes, welches mittels s-SNOM bestimmt wurde, verglichen. Eine Verschiebung der Resonanzfrequenz von 40 cm⁻¹ wurde gemessen, durch Simulationen bestätigt und mit einem theoretischen Modell verglichen.

In this work, gaps in the nanometer range between the tip ends of two nanorods (so-called dimers) were prepared and characterized. Since the fabrication of gaps by electron beam lithography is limited to 10−20nm, photochemically induced metal deposition was used to narrow the gap between individual lithographically fabricated dimers. The dimers thus prepared were then characterized by IR spectroscopy. Due to the reduced gap-size a red shift of the fundamental antenna resonance of up to
 Δλ/λ = 0.5 was detected. Using FDTD-simulations the gap size could be estimated to smaller than 4nm. The small gaps and the missing symmetry of the grown dimers lead to additional modes in the IR spectra. These modes were characterized and summarized in an energy level diagram. In order to examine the surface of the grown dimers, AFM measurements were additionally carried out and by heating the antennas up to T = 300°C the roughness of the dimers was reduced and the antenna signal was improved by up to 20%.
Furthermore, the resonance-frequency of antennas with different lengths was investigated and compared with the resonance-frequency of the near field, which was measured by means of a s-SNOM. A shift of the resonance frequency of about 40 cm⁻¹ was measured, verified by simulations and compared with a theoretical model.