Nanogap-enhanced infrared spectroscopy with template-stripped wafer-scale arrays of buried plasmonic cavities

Nano Letters

Volumn 15, Issue 1, 2015, Pages 107-113

  Chen, Xiaoshu ^a   Ciracì, Cristian ^b,c   Smith, David R ^c   Oh, Sang Hyun ^a  

^a University of Minnesota   (United States)

^b ISTITUTO ITALIANO DI TECNOLOGIA   (Italy)

^c Duke University   (United States)

Author keywords

atomic layer deposition; Fano resonance; gap plasmon; nanocavity; nanogap; surface plasmon; Surface enhanced infrared absorption (SEIRA); template stripping

Indexed keywords

ATOMS; DEPOSITION; INFRARED ABSORPTION; INFRARED RADIATION; INFRARED SPECTROSCOPY; LIGHT ABSORPTION; METAL INSULATOR BOUNDARIES; NANOSTRUCTURES; PLASMONS; RESONANCE; SILICON WAFERS;

FANO RESONANCES; GAP PLASMON; NANO-CAVITIES; NANO-GAP; SURFACE PLASMONS; SURFACE-ENHANCED INFRARED ABSORPTIONS; TEMPLATE STRIPPING;

ATOMIC LAYER DEPOSITION;

EID: 84921051095     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/nl503126s     Document Type: Article

References (51)

1. Xu, H.; Bjerneld, E.; Käll, M.; Borjesson, L. Phys. Rev. Lett. 1999, 83, 4357-4360
2. Miyazaki, H. T.; Kurokawa, Y. Phys. Rev. Lett. 2006, 96 097401
3. Ward, D. R.; Grady, N. K.; Levin, C. S.; Halas, N. J.; Wu, Y.; Nordlander, P.; Natelson, D. Nano Lett. 2007, 7, 1396-1400
4. Halas, N. J. Nano Lett. 2010, 10, 3816-3822
5. García-Vidal, F. J.; Martin-Moreno, L.; Ebbesen, T. W.; Kuipers, L. Rev. Mod. Phys. 2010, 82, 729-787
6. Gramotnev, D. K.; Bozhevolnyi, S. I. Nat. Photonics 2010, 4, 83-91
7. Halas, N. J.; Lal, S.; Chang, W.-S.; Link, S.; Nordlander, P. Chem. Rev. 2011, 111, 3913-3961
8. Esteban, R.; Borisov, A. G.; Nordlander, P.; Aizpurua, J. Nat. Commun. 2012, 3 825
9. Ciracì, C.; Hill, R. T.; Mock, J. J.; Urzhumov, Y.; Fernandez-Dominguez, A. I.; Maier, S. A.; Pendry, J. B.; Chilkoti, A.; Smith, D. R. Science 2012, 337, 1072-1074
10. Moskovits, M. Rev. Mod. Phys. 1985, 57, 783-826
11. Haynes, C. L.; McFarland, A.; Van Duyne, R. P. Anal. Chem. 2005, 77, 338A-346A
12. Xu, H.; Käll, M. Phys. Rev. Lett. 2002, 89 246802
13. Pang, Y.; Gordon, R. Nano Lett. 2012, 12, 402-406
14. Danckwerts, M.; Novotny, L. Phys. Rev. Lett. 2007, 98 026104
15. Moreau, A.; Ciracì, C.; Smith, D. R. Phys. Rev. B 2013, 87 045401
16. Ikeda, K.; Miyazaki, H. T.; Kasaya, T.; Yamamoto, K.; Inoue, Y.; Fujimura, K.; Kanakugi, T.; Okada, M.; Hatade, K.; Kitagawa, S. Appl. Phys. Lett. 2008, 92 021117
17. Osawa, M. Top. Appl. Phys. 2001, 81, 163-187
18. Lal, S.; Grady, N. K.; Kundu, J.; Levin, C. S.; Lassiter, J. B.; Halas, N. J. Chem. Soc. Rev. 2008, 37, 898-911
19. Neubrech, F.; Pucci, A.; Cornelius, T.; Karim, S.; García-Etxarri, A.; Aizpurua, J. Phys. Rev. Lett. 2008, 101 157403
20. Aksu, S.; Yanik, A. A.; Adato, R.; Artar, A.; Huang, M.; Altug, H. Nano Lett. 2010, 10, 2511-2518
21. Giannini, V.; Francescato, Y.; Amrania, H.; Phillips, C. C.; Maier, S. A. Nano Lett. 2011, 11, 2835-2840
22. Brown, L. V.; Zhao, K.; King, N.; Sobhani, H.; Nordlander, P.; Halas, N. J. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 3688-3695
23. Coe, J. V.; Heer, J. M.; Teeters-Kennedy, S.; Tian, H.; Rodriguez, K. R. Annu. Rev. Phys. Chem. 2008, 59, 179-202
24. Cubukcu, E.; Zhang, S.; Park, Y.-S.; Bartal, G.; Zhang, X. Appl. Phys. Lett. 2009, 95 043113
25. Schuck, P. J.; Fromm, D. P.; Sundaramurthy, A.; Kino, G. S.; Moerner, W. E. Phys. Rev. Lett. 2005, 94 017402
26. Koh, A. L.; Fernandez-Dominguez, A. I.; McComb, D. W.; Maier, S. A.; Yang, J. K. W. Nano Lett. 2011, 11, 1323-1330
27. Huck, C.; Neubrech, F.; Vogt, J.; Toma, A.; Gerbert, D.; Katzmann, J.; Härtling, T.; Pucci, A. ACS Nano 2014, 8, 4908-4914
28. Choo, H.; Kim, M.-K.; Staffaroni, M.; Seok, T. J.; Bokor, J.; Cabrini, S.; Schuck, P. J.; Wu, M. C.; Yablonovitch, E. Nat. Photonics 2012, 6, 838-844
29. Melli, M.; Polyakov, A.; Gargas, D.; Huynh, C.; Scipioni, L.; Bao, W.; Ogletree, D. F.; Schuck, P. J.; Cabrini, S.; Weber-Bargioni, A. Nano Lett. 2013, 13, 2687-2691
30. Wang, H.; Levin, C. S.; Halas, N. J. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 14992-14993
31. Im, H.; Bantz, K. C.; Lee, S. H.; Johnson, T. W.; Haynes, C. L.; Oh, S.-H. Adv. Mater. 2013, 25, 2678-2685
32. Hoffmann, J. M.; Janssen, H.; Chigrin, D. N.; Taubner, T. Opt. Express 2014, 22, 14425-14432
33. Im, H.; Bantz, K. C.; Lindquist, N. C.; Haynes, C. L.; Oh, S.-H. Nano Lett. 2010, 10, 2231-2236
34. Chen, X.; Park, H.-R.; Pelton, M.; Piao, X.; Lindquist, N. C.; Im, H.; Kim, Y. J.; Ahn, J. S.; Ahn, K. J.; Park, N.; Kim, D.-S.; Oh, S.-H. Nat. Commun. 2013, 4 2361
35. Nagpal, P.; Lindquist, N. C.; Oh, S.-H.; Norris, D. J. Science 2009, 325, 594-597
36. Lindquist, N. C.; Johnson, T. W.; Norris, D. J.; Oh, S.-H. Nano Lett. 2011, 11, 3526-3530
37. Lindquist, N. C.; Nagpal, P.; McPeak, K. M.; Norris, D. J.; Oh, S.-H. Rep. Prog. Phys. 2012, 75 036501
38. Alaee, R.; Menzel, C.; Huebner, U.; Pshenay-Severin, E.; Bin Hasan, S.; Pertsch, T.; Rockstuhl, C.; Lederer, F. Nano Lett. 2013, 13, 3482-3486
39. Petschulat, J.; Helgert, C.; Steinert, M.; Bergner, N.; Rockstuhl, C.; Lederer, F.; Pertsch, T.; Tünnermann, A.; Kley, E.-B. Opt. Lett. 2010, 35, 2693-2695
40. Moreau, A.; Ciracì, C.; Mock, J. J.; Hill, R. T.; Wang, Q.; Wiley, B. J.; Chilkoti, A.; Smith, D. R. Nature 2012, 492, 86-89
41. Kurokawa, Y.; Miyazaki, H. T. Phys. Rev. B 2007, 75 035411
42. Ciracì, C.; Lassiter, J. B.; Moreau, A.; Smith, D. R. J. Appl. Phys. 2013, 114 163108
43. Haynes, C. L.; Van Duyne, R. P. J. Phys. Chem. B 2003, 107, 7426-7433
44. Luk'yanchuk, B.; Zheludev, N. I.; Maier, S. A.; Halas, N. J.; Nordlander, P.; Giessen, H.; Chong, C. T. Nat. Mater. 2010, 9, 707-715
45. Wu, C.; Khanikaev, A. B.; Adato, R.; Arju, N.; Yanik, A. A.; Altug, H.; Shvets, G. Nat. Mater. 2012, 11, 69-75
46. Aouani, H.; Šípová, H.; Rahmani, M.; Navarro-Cia, M.; Hegnerová, K.; Homola, J.; Hong, M.; Maier, S. A. ACS Nano 2013, 7, 669-675
47. Aydin, K.; Ferry, V. E.; Briggs, R. M.; Atwater, H. A. Nat. Commun. 2011, 2 517
48. Le, F.; Brandl, D. W.; Urzhumov, Y. A.; Wang, H.; Kundu, J.; Halas, N. J.; Aizpurua, J.; Nordlander, P. ACS Nano 2008, 2, 707-718
49. Johnson, T. W.; Lapin, Z. J.; Beams, R.; Lindquist, N. C.; Rodrigo, S. G.; Novotny, L.; Oh, S.-H. ACS Nano 2012, 6, 9168-9174
50. Bharadwaj, P.; Bouhelier, A.; Novotny, L. Phys. Rev. Lett. 2011, 106 226802
51. Knight, M. W.; Sobhani, H.; Nordlander, P.; Halas, N. J. Science 2011, 332, 702-704