Nanosphäre Lithografie: Größe-tunbare Silbernanopartikel- und Oberflächencluster-Arrays

Nanosphäre Lithografie (NSL) ist eine kostengünstige, inhärent parallele, hochgradige Nanofertigungstechnik, die in der Lage ist, gut geordnete 2D-periodische Partikel-Arrays von Nanopartikeln zu erzeugen. Diese Arbeit konzentriert sich auf die Synthese von größenveränderbaren Silbernanopartikel-Arrays durch Nanosphäre-Lithografie und deren strukturelle Charakterisierung mit Hilfe der Atomkraftmikroskopie (AFM). Der in der Ebene liegende Durchmesser, a, von Ag-Nanopartikeln wurde durch systematische Variation des Nanosphärendurchmessers, D, von 21 bis 126 nm eingestellt. Ebenso wurde die aus der Ebene ragende Höhe, b, durch Variation der Massendicke, dm, der Ag-Überschicht von 4 bis 47 nm eingestellt. Experimentelle Messungen von a, b und dem Abstand der Partikeltäler (dip) vieler Einzel-Nanopartikel als Funktion von D und dm wurden mittels AFM durchgeführt. Diese Studien zeigen (i) b = dm, (ii) der dip entspricht genau den Vorhersagen, die auf der Geometrie der Nanosphärenmaske basieren, (iii) a, nach Korrektur für die Konvolution der AFM-Spitze, wird nur von der Maskengeometrie und der Standardabweichung, σD, des Nanosphärendurchmessers bestimmt, und (iv) die Sichtlinienablagerung ist strikt wirksam. Darüber hinaus haben wir festgestellt, dass Nanosphäre Lithografie Nanopartikel herstellen kann, die nur ca. 4 × 10^4 Atome enthalten und sich im Größenbereich eines oberflächenbegrenzten Clusters bewegen.