Исследование резонансных отражательных свойств кремниевых нанопилларов, сформированных на подложке кремний-на-изоляторе / Басалаева Л.С., Настаушев Ю.В., Дульцев Ф.Н., Крыжановская Н.В., Фетисова М.В.

В последние годы диэлектрические нанорезонаторы различной формы (наносферы [1],нанопиллары [2], нанодиски [3] и наноконусы [4]) привлекают значительный интерес исследователейв качестве альтернативы плазмонным наноантеннам для решения задач эффективного управлениясветом на наномасштабе. Кремниевые нанопиллары (Si НП) или нанодиски, сформированные накварцевой подложке являются перспективными нанообъектами для реализации различныхоптоэлектронных устройств. Однако зачастую возникает необходимость размещать Si НП напроводящих подложках с высоким показателемпреломления. В таком случае происходит подавлениерезонансов из-за утечки мод в подложку. Теоретическиобосновано [5], что для предотвращения утечки мод Si НПнужно отделить Si НП от подложки с высокимпоказателем преломления тонким промежуточным слоем снизким показателем преломления. Мы экспериментальносформировали и исследовали структуры Si НП наподложках кремний-на-изоляторе (КНИ) с цельювыявления факторов, влияющих на подавлениераспространения волны внутри подложки и устранениядифракционных эффектов утечки мод в подложку.Упорядоченные массивы Si НП были сформированы наподложке КНИ посредством электронной литографии нанегативном резисте AR-N7520.17new с последующимреактивным ионным травлением. В качестве исходных подложек использовались разные подложкиКНИ с толщиной скрытого слоя SiO2: 300 нм и 500 нм. Толщина резистивной маски составляла 400нм. Экспонирование образцов проводилось на установке электронной литографии (Pioneer, RaithGmbH) при U=20кВ, I=47пА. Высота Si НП составила 200 нм и 400 нм. Диаметр Si НП варьировалсяот 100 до 250 нм, период варьировался от 400 до 1000 нм. Были измерены спектры отражениямикромассивов Si НП размером 40 х 40 мкм в диапазоне длин волн от 400 нм до 1000нм. В спектреотражения от подложки КНИ наблюдались сильные модуляции от скрытого слоя SiO2. Si НП обладают сильными антиотражающими свойствами в видимой частиспектра. Наблюдался сдвиг минимумов в спектрах отражения в длинноволновую область приувеличении толщины слоя кремния между Si НП. Также в спектрах отражения присутствовали узкиерезонансные линии, которые связаны с решеточными резонансами.