Розсіяння світла на шорсткій поверхні кварцу з профілем у вигляді трикутних виступів, які періодично повторюються
Анотація
Описана чисельна процедура отримання параметрів еванесцентного поля в ближній зоні нанонеоднорідностей шорсткої поверхні кварцу. Використано кінцево-елементний підхід для розв’язку двовимірного векторного рівняння Гельмгольця. Профіль межі розділу «кварц – вакуум» вибраний у формі трикутників, які періодично повторюються. Показано, що при освітленні даної поверхні з боку кварцу, при умові повного внутрішнього відбиття світла, коли висота виступів () незначна ( £ 1 нм): (а) контрастність напруженості еванесцентного поля вздовж поверхні кварцу та коефіцієнт відбиття практично не залежать від довжини падаючої хвилі і параметру відповідно; (б) при збільшенні довжини кореляції шорсткої поверхні кварцу контрастність зменшується; (в) розподіл амплітуди напруженості еванесцентного поля вздовж вказаної поверхні розділу, в цілому, відтворює форму шорсткої поверхні.
Посилання
1. Ali I., Roy S.R., Shinn G. Chemical-mechanical polishing of interlayer dielectric: a review. Solid State Technology. 1994. 37(10): 63.
2. Ivanovsky G.F., Petrov V.I. Ionno-plazmennaya obrabotka materialov. (Moscow: Radio i svyaz', 1986). [in Russian].
3. Patent Japan JP2014-022411A. Genichi O., Takashi Y., Ko N. Etching method using near-field light. 2014.
5. Nomura W., Yatsui T., Ohtsu M. Nonadiabatic Near-Field Optical Polishing and Energy Transfers in Spherical Quantum Dots. In: Progress in Nano–Electro–Optics VII. (Berlin: Springer-Verlag, 2010). https://doi.org/10.1007/978-3-642-03951-5_4
7. Volakis J.L., Cbatterjee A., Kempel L.C. Finite Element Method for Electromagnetics. (IEEE Press, 1998). https://doi.org/10.1109/9780470544655
8. Johnson P.W., Christy R.W. Optical constants of the noble metals. Phys. Rev. B. 1972. 6(12): 4370. https://doi.org/10.1103/PhysRevB.6.4370
9. Jin J. The Finite Element Method in Electromagnetics. Second Edition. (New York: Wiley, 2002).
10. Chew W.C., Weedon W.C. A 3D perfectly matched medium from modified Maxwell's equations with stretched coordinates. Microwave Opt. Technol. Lett. 1994. 7(13): 599. https://doi.org/10.1002/mop.4650071304
11. Sacks Z.S., Kingsland D.M., Lee R., Lee J.F. A perfectly matched anisotropic absorber for use as an absorbing boundary condition. IEEE Trans. Antennas Propag. 1995. 43(12): 1460. https://doi.org/10.1109/8.477075
12. Raether H. Surface Plasmons on Smooth and Rough Surfaces and on Gratings. (Springer-Verlag, 1988). https://doi.org/10.1007/BFb0048317
13. Sergienko A.B. Tsifrovaya obrabotka signalov. (Moscow: Piter, 2003). [in Russian].
14. Novotny L., Hecht B. Osnovy nanooptiki. (Moscow: FIZMATLIT, 2009). [in Russian].
15. Quinten M. Optical Properties of Nanoparticle Systems: Mie and Beyond. (Willey, VCH Verlag&Co. KGaA, Weinhein, 2011).
16. Agranovich V.M., Mills D.L. Surface Polaritons: Electromagnetic Waves at Surface and Interfaces. (Amsterdam, New York, North-Holland, 1982).
