[实用新型]一种可增强异常透射的纳米结构

说明书

本实用新型提供了一种可增强异常透射的纳米结构，包括金属薄膜和金属挡板；所述金属薄膜上开设有锥形狭缝，金属挡板固定设置于锥形狭缝的窄口端的上方，且金属挡板与金属薄膜之间的间距d为10‑300nm。本实用新型通过在金属薄膜上开锥形狭缝，然后把金属挡板放在锥形狭缝的窄口端，从而形成空气腔来捕获入射波。其利用了空气腔的选频和增强功能和锥形狭缝的会聚增强和避免狭缝结构中FP谐振过程，可最大限度地实现特定狭窄可见光频段的异常透射增强功能；同时该结构还能抑制明场背景功能可以应用到暗场敏感探测和成像。

技术领域

本实用新型涉纳米显微成像技术领域，具体及一种可增强异常透射的纳米结构。

背景技术

随着纳米技术的飞速发展，精度可控的纳米结构可以通过多种方法和手段制成。纳米技术已在材料科学，显微成像，太阳能光伏器件和纳米光通信等有了大量应用。纳米级别操控光的巨大应用前景吸收广泛的关注。有关纳米科学理论不断发展，促进了纳米技术的长足发展。在纳米光学中，表面等离子光学是最近非常热门的领域之一。而异常透射是表面等离子光学最新颖的效应之一。对于金属亚波长孔或狭缝来说，异常透射的效率并不高，只是其对应入射光照射小孔面积光通量的几倍。对弱信号探测时，既需要抑制明亮的背景场，同时增强弱信号的强度。亚波长孔或狭缝虽然能抑制明亮的背景场，但对弱信号的增强还达不到需求。因此需要借助其它结构辅助，例如在孔或狭缝的周围刻上周期勾槽可以极大的增强异常透射，但此结构复杂，是目前纳米技术难以实现，并且包含周期结构不利于器件尺寸小型化，因此寻找结构简单，技术成本低的异常透射增强系统对弱场信号检测与传感有着非常重要的意义，有助于改善暗场显微镜的功能。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种可增强异常透射的纳米结构，该可增强异常透射的纳米结构通过利用金属薄膜和金属挡板形成的条带空气腔来捕获入射波，该结构利用了空气腔的选频和增强功能和锥形狭缝的会聚增强和避免狭缝结构中FP谐振过程。所述结构可最大限度地实现特定狭窄可见光频段的异常透射增强功能，其抑制明场背景功能可以应用到暗场敏感探测和成像，解决了亚波长孔或狭缝虽然能抑制明亮的背景场，但对弱信号的增强还达不到需求的问题。

本实用新型通过以下技术方案得以实现。

本实用新型提供的一种可增强异常透射的纳米结构，包括金属薄膜和金属挡板；所述金属薄膜上开设有锥形狭缝，金属挡板固定设置于锥形狭缝的窄口端的上方，且金属挡板与金属薄膜之间的间距d为 10-300nm。

所述金属挡板的宽度Wp、厚度Hp的尺寸均在亚波长范围内。

所述金属薄膜的厚度t、锥形狭缝的窄口端的宽度g的尺寸均在亚波长范围内。

所述金属挡板的宽度Wp为0.3-2μm，厚度Hp为10-200nm。

所述锥形狭缝的窄口端的宽度g为5-100nm。

所述锥形狭缝的锥角a为0～80度。

所述金属薄膜的厚度t为300～1000nm。

所述金属薄膜和/或金属挡板的材料选用金或银。

所述金属薄膜通过金属注射成形。

本实用新型的有益效果在于：通过在金属薄膜1上开锥形狭缝11，然后把金属挡板放在锥形狭缝11的窄口端，从而形成空气腔来捕获入射波。其利用了空气腔的选频和增强功能和锥形狭缝的会聚增强和避免狭缝结构中FP谐振过程，可最大限度地实现特定狭窄可见光频段的异常透射增强功能；同时该结构还能抑制明场背景功能可以应用到暗场敏感探测和成像。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：1-金属薄膜，11-锥形狭缝，2-金属挡板。

具体实施方式