Les nanocônes métalliques peuvent présenter plusieurs fortes résonances plasmoniques, qui sont associées à des points chauds électromagnétiques intenses et accessibles. Ils peuvent ainsi être utilisés pour améliorer les interactions lumière-matière ou pour faciliter la détection spécifique à l'emplacement tout en permettant la séparation de certaines contributions non spécifiques au signal de détection. Les nanocones et les structures 3D similaires sont souvent fabriqués à l'aide de l'effet d'auto-ombrage, qui se produit lors de l'évaporation d'un film métallique en nanopuits circulaires. Malheureusement, il manque actuellement dans la littérature une description complète d'un processus de dépôt réussi avec tous les détails essentiels. Nous présentons ici une vue détaillée de la fabrication de réseaux ordonnés de nanostructures d'or coniques en utilisant la lithographie par faisceau d'électrons et l'évaporation par faisceau d'électrons d'or. Nous montrons que la symétrie des nanostructures fabriquées est influencée par la position latérale du substrat sur le porte-échantillon lors du dépôt. Le dépôt hors axe ou l'inclinaison de l'échantillon conduit à des nanostructures asymétriques. Lorsque le film déposé est suffisamment épais ou que les nanopuits sont suffisamment étroits, l'ouverture d'entrée est obstruée et des nanocônes avec des pointes pointues sont formés. En revanche, des cônes tronqués à sommet plat sont produits pour des films plus minces ou des nanopuits plus larges. Toutes ces découvertes aident à identifier les limites inhérentes à la production de réseaux à l'échelle de la plaquette de telles nanostructures non planes. D'autre part, ils suggèrent également de nouvelles possibilités de fabrication pour des structures plus compliquées telles que des nanocônes mutuellement connectés pour des puces électriquement adressables.

Los nanoconos metálicos pueden exhibir varias resonancias plasmónicas fuertes, que están asociadas con puntos calientes electromagnéticos intensos y accesibles. Por lo tanto, se pueden utilizar para mejorar las interacciones luz-materia o para facilitar la detección específica de la ubicación al tiempo que permiten la separación de algunas contribuciones no específicas a la señal de detección. Los nanoconos y estructuras 3D similares a menudo se fabrican con el uso del llamado efecto de auto-sombreado, que ocurre durante la evaporación de una película metálica en nanopocillos circulares. Desafortunadamente, actualmente falta en la literatura una descripción completa de un proceso de deposición exitoso con todos los detalles esenciales. Aquí presentamos una vista detallada de la fabricación de matrices ordenadas de nanoestructuras cónicas de oro utilizando litografía de haz de electrones y evaporación de haz de electrones de oro. Mostramos que la simetría de las nanoestructuras fabricadas está influenciada por la posición lateral del sustrato en el portamuestras durante la deposición. La deposición o inclinación fuera del eje de la muestra conduce a nanoestructuras asimétricas. Cuando la película depositada es lo suficientemente gruesa o los nanopocillos lo suficientemente estrechos, la abertura de entrada se obstruye y se forman nanoconos con puntas afiladas. Por el contrario, los conos truncados de parte superior plana se producen para películas más delgadas o nanopocillos más anchos. Todos estos hallazgos ayudan a identificar los límites inherentes para la producción de matrices a escala de oblea de tales nanoestructuras no planas. Por otro lado, también sugieren nuevas posibilidades de fabricación para estructuras más complicadas, como nanoconos mutuamente conectados para chips eléctricamente direccionables.

Metal nanocones can exhibit several strong plasmonic resonances, which are associated with intense and accessible electromagnetic hot spots. They can thus be used to enhance light–matter interactions or to facilitate location-specific sensing while enabling separation of some non-specific contributions towards the sensing signal. Nanocones and similar 3D structures are often fabricated with the use of the so-called self-shading effect, which occurs during the evaporation of a metal film into circular nanowells. Unfortunately, a full description of a successful deposition process with all the essential details is currently missing in literature. Here we present a detailed view of the fabrication of ordered arrays of conical gold nanostructures using electron beam lithography and gold electron beam evaporation. We show that the symmetry of the fabricated nanostructures is influenced by the lateral position of the substrate on the sample holder during the deposition. Off-axis deposition or tilt of the sample leads to asymmetric nanostructures. When the deposited film is thick enough, or the nanowells narrow enough, the entrance aperture is clogged, and nanocones with sharp tips are formed. In contrast, flat-top truncated cones are produced for thinner films or wider nanowells. All these findings help to identify inherent limits for the production of wafer-scale arrays of such non-planar nanostructures. On the other hand, they also suggest new fabrication possibilities for more complicated structures such as mutually connected nanocones for electrically addressable chips.

يمكن أن تُظهر المخاريط النانوية المعدنية العديد من الرنين البلازمي القوي، والذي يرتبط بنقاط ساخنة كهرومغناطيسية مكثفة ويمكن الوصول إليها. وبالتالي يمكن استخدامها لتعزيز تفاعلات المادة الضوئية أو لتسهيل الاستشعار الخاص بالموقع مع تمكين فصل بعض المساهمات غير المحددة تجاه إشارة الاستشعار. غالبًا ما يتم تصنيع المخاريط النانوية والهياكل ثلاثية الأبعاد المماثلة باستخدام ما يسمى بتأثير التظليل الذاتي، والذي يحدث أثناء تبخر فيلم معدني إلى آبار نانوية دائرية. لسوء الحظ، فإن الوصف الكامل لعملية الترسيب الناجحة مع جميع التفاصيل الأساسية مفقود حاليًا في الأدبيات. نقدم هنا عرضًا تفصيليًا لتصنيع المصفوفات المرتبة من الهياكل النانوية الذهبية المخروطية باستخدام الطباعة الحجرية لشعاع الإلكترون وتبخر شعاع الإلكترون الذهبي. نظهر أن تماثل الهياكل النانوية المصنعة يتأثر بالوضع الجانبي للركيزة على حامل العينة أثناء الترسيب. يؤدي ترسب العينة أو ميلها خارج المحور إلى هياكل نانوية غير متماثلة. عندما يكون الغشاء المترسب سميكًا بما فيه الكفاية، أو عندما تكون الآبار النانوية ضيقة بما فيه الكفاية، تكون فتحة المدخل مسدودة، وتتشكل المخاريط النانوية ذات الأطراف الحادة. على النقيض من ذلك، يتم إنتاج مخاريط مقطوعة مسطحة لأغشية أرق أو آبار نانونية أوسع. كل هذه النتائج تساعد على تحديد الحدود الكامنة لإنتاج صفائف على نطاق رقاقة من هذه الهياكل النانوية غير المستوية. من ناحية أخرى، يقترحون أيضًا إمكانيات تصنيع جديدة لهياكل أكثر تعقيدًا مثل المخاريط النانوية المتصلة بشكل متبادل للرقائق التي يمكن الوصول إليها كهربائيًا.