Планарные волноводные структуры на основе нанопористых пленок оксида алюминия в условиях поверхностного плазмонного резонанса

Abstract

Рассмотрены сенсорные плазмон-поляритонные наноструктуры на основе пленок пористого оксида алюминия (por-Al₂O₃), нанесенные методом импульсного лазерного осаждения на поверхность золота. В измеренной в геометрии Кречмана угловой зависимости интенсивности полного внутреннего отражения R(θ) наблюдали минимумы, связанные как с поверхностной плазмон-поляритонной волной, так и с волноводными модами в планарном диэлектрическом волноводе. Установлена взаимосвязь между условиями нанесения пленок por-Al₂O₃ и типом распространяющихся волн. Определены оптические параметры и толщины пленок с использованием оптической модели системы на основании уравнений Френеля. Полученные структуры с пленками нанопористого оксида алюминия могут быть использованы для разработки высокочувствительных сенсоров газов с большой эффективной поверхностью раздела фаз.

Sensor properties of plasmon-polarition nanostructures based on porous aluminium oxide (por-Al₂O₃) films obtained by pulsed laser deposition technique on a gold surface have been considered. In the angular dependence of the total internal refletion intensity R(θ) measured in the Kretschmann geometry the minimum associated both with the surface plasmon-polariton wave and waveguide modes in a planar dielectric waveguide was observed. The relation between the por-Al₂O₃ film deposition conditions and the type of propagating waves was determined. The optical parameters and films thickness are determined using the optical model based on Fresnel equations. By this way the obtained structures with nanoporous aluminium oxide films can be used to develop highly sensitive gas sensors with an effective surface of the interface.