sonda campanil


En microscopía óptica de barrido de campo cercano, la sonda campanile es una sonda óptica cónica con forma de campanile (una pirámide cuadrada ). Está hecho de un dieléctrico ópticamente transparente , normalmente sílice , y sus dos caras están recubiertas de un metal, normalmente oro . En la punta de la sonda, las facetas recubiertas de metal están separadas por un espacio de algunas decenas de nanómetros, lo que determina la resolución espacial de la sonda. Tal diseño de sonda permite recolectar señales ópticas, generalmente fotoluminiscencia (PL) o dispersión Raman , con una resolución de sublongitud de onda, rompiendo el límite de difracción .[1] [3]

La sonda campanile está unida a una fibra óptica, que proporciona una excitación láser de la muestra estudiada y recoge la señal medida. La sonda se raspa sobre la muestra con un escáner de microscopía de sonda de barrido estándar , manteniendo la distancia a la superficie de la muestra en unos pocos nanómetros. [1] A diferencia de las sondas de campo cercano (circulares) tradicionales, la sonda campanile no tiene frecuencia de corte y es insensible al modo espacial del campo cercano óptico. Por lo tanto, su aplicación no se limita a muestras de película delgada. [3] Otra ventaja de la sonda campanile es una alta eficiencia de recolección de señales, que supera el 90 %. [4]

Las sondas Campanile generalmente se fabrican de la siguiente manera: una fibra óptica monomodo cilíndrica estándar se graba con ácido fluorhídrico para crear una punta cónica con un radio de aprox. 100 nm. Luego, se talla una pirámide cuadrada en la punta utilizando un fresado de haz de iones enfocados (FIB), y sus dos facetas se recubren con un metal por evaporación de sombra. FIB abre un espacio nanométrico en la punta. [3] El método de fabricación alternativo utiliza litografía de nanoimpresión para replicar la pirámide del campanario a partir de un molde. Este enfoque aumenta significativamente la velocidad de fabricación. [2]


Imagen SEM de una sonda campanile. [1]
Imagen SEM de una sonda campanile. [1]
Imagen SEM en falso color de la sonda de campo cercano Campanile fabricada en el borde de una fibra óptica usando nanoimpresión
Imagen SEM en falso color de la sonda de campo cercano Campanile fabricada en el borde de una fibra óptica usando nanoimpresión. [2]
Comparación de mapas de fotoluminiscencia registrados a partir de una escama de disulfuro de molibdeno usando una sonda campanile (arriba) y microscopía confocal convencional (abajo). Barras de escala: 1 μm. [1]