Das WIN-Kolleg | 305


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Abb. 2: Herstellung von periodischen Lochmustern in Goldfilmen.
Links: Schematische Darstellung des Verfahrens, welches im Text erläutert ist.
Rechts: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen der einzelnen Herstellungsschritte.

Abscheidung vergrößert, bis ein Goldfilm entstand. Nach Entfernung der Hydrogel-
kugelmaske wurde das periodische Lochmuster in einem Metallfilm erhalten (4).
Die Herstellung der optischen Sensoren konnte durch die Aufnahme von rastere -
lektronenmikroskopischen Bildern verfolgt werden (Abbildung 2, rechts).
Transmissionsspektren der optischen Biosensoren sind in Abb. 3 gezeigt. Alle
hergestellten Lochmuster zeigen eine außerordentliche Transmission von Licht. Dies
bedeutet, dass die Transmission durch das periodische Lochmuster erhöht ist im
Vergleich zu dem offenen Flächenanteil der Nanostruktur (horizontale Linien in
Abb. 3). Jedes Spektrum weist mehrere Transmissionsmaxima auf, deren Positionen
gegeben sind durch:
' _ L
max ~ !~ L i /-
4,.2| .2, .JLK
O +j +!/)

Hierbei entsprechen i und j ganzen Zahlen, L ist die Gitterkonstante und £d
sowie 8m sind die Dielektrizitätskonstanten des umgebenden Mediums bzw. des
Metalls. Das höchste Transmissionsmaximum in jedem Spektrum ist die (1,0)
Glas/Gold-Resonanz. Für die dargestellten Lochmuster mit Gitterkonstanten von L
= 1204 ± 64 nm , 623 + 35 nm und 441 ± 24 nm, ergeben sich theoretisch Trans-
missionsmaxima für die (1,0) Glas/Gold-Resonanz bei den folgenden Wellenlängen:
1579 nm, 844 nm und 633 nm. Die Positionen der Transmissionsmaxima können
also durch die Gitterkonstante des periodischen Lochmusters kontrolliert werden.
Transmissionsmaxima bei kürzeren Wellenlängen können der (1,0) Luft,/Gold-
Resonanz zugeordnet werden.