2的高度111可根據(jù)例如其上金屬用于金屬層103而處于20-250納米的范圍中。對(duì)于招層103,納米結(jié)構(gòu)102的高度111可處于30-80納米的范圍中。金屬層103在納米結(jié)構(gòu)102的縱向方向上的高度114可處于5-70納米的范圍中。為了便于金屬層的制造,金屬層可為優(yōu)選的。然而,為了確保充分吸收,需要金屬的一定厚度。相應(yīng)地,大致20納米的金屬層103的高度/厚度114可為優(yōu)選的。納米結(jié)構(gòu)102的橫截面寬度112(例如,圓形形狀的直徑或其他形狀的最小/平均橫向尺寸)可處于20-500納米的范圍中。納米結(jié)構(gòu)102在給定方向上的間隔113、123可處于100-500納米的范圍中。優(yōu)選的間隔可處于150-250納米的范圍中,例如,200-250納米之間。大致400-500納米的間隔可生成不期望的衍射效應(yīng),而衍射效應(yīng)經(jīng)影響納米結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性著色并因此可能是略不優(yōu)選的。不期望的衍射效應(yīng)可能甚至對(duì)較小間隔產(chǎn)生,如250納米或更小的間隔,然而明顯不期望的效應(yīng)認(rèn)為會(huì)產(chǎn)生在高于400納米的間隔處。納米結(jié)構(gòu)102可沿著不同的平面方向布置有不同間隔113、123,以使得沿著第一平面方向的間隔113與沿著不同于第一方向(例如,垂直于第一方向)的第二平面方向的間隔123不同。例如,納米結(jié)構(gòu)102可布置成具有由六邊形圖案定義的間隔的六邊形圖案。
[0074]金屬層104中在納米結(jié)構(gòu)102的縱向方向上的高度115可與高度114相似地處于5-70納米的范圍中,例如,大致20納米。
[00"75]金屬表面距離116被定義為金屬層103 (或金屬島狀物103)與金屬層104之間的最小距離,即,在升起的納米結(jié)構(gòu)102的情況下最小距離為金屬島狀物103的下部與金屬層104的上部之間的距離116,或者在凹陷的納米結(jié)構(gòu)102的情況下最小距離為金屬層104的下部與金屬島狀物103的上部之間的距離116。
[0076]圖6示出了升起的納米結(jié)構(gòu)102、上部金屬表面103(金屬島狀物103)和下部金屬表面104的剖視圖的測(cè)量圖像。圖像示出了納米結(jié)構(gòu)102的頂部可被倒圓角并且金屬表面103可從納米結(jié)構(gòu)102的頂部朝著下部金屬表面104向下延伸。圖像中的畫圈部分的示意圖示出了金屬表面距離116作為金屬島狀物103的下部部分與金屬層104的上部部分之間的距離。實(shí)際上,金屬島狀物103定位在納米結(jié)構(gòu)的頂部上的產(chǎn)品結(jié)果是難以實(shí)現(xiàn)的。因此,在實(shí)踐中,部分由于納米結(jié)構(gòu)的倒圓角的頂部以及部分由于納米結(jié)構(gòu)上的金屬的沉積工藝,金屬島狀物102從納米結(jié)構(gòu)102的頂部向下延伸距離117。在金屬表面的凸出部分朝著底部金屬孔103向下延伸距離117(未示出)的凹陷的納米結(jié)構(gòu)化的特征102情況下,相同的方式適用于金屬表面104。
[0077]由凸出部分距離117減去的金屬表面距離116和底部金屬層的高度115(底部金屬島狀物的高度114)對(duì)應(yīng)于納米結(jié)構(gòu)102的高度111。
[0078]由此,雖然納米結(jié)構(gòu)102的高度111可處于30-80納米的范圍中,但是金屬表面距離116可處于10-50納米的范圍中,優(yōu)選地,處于10-40納米的范圍中,可能地,在10-20納米的范圍內(nèi)。
[0079]統(tǒng)一配置的納米結(jié)構(gòu)102可布置在任意面積的表面上方,例如,在大于4平方毫米的面積上方,例如大于I平方厘米的面積或者甚至更大的面積上方。由此,配置有金屬層103相同高度111、高度寬度112、相同高度114和/或相同間隔113、123的納米結(jié)構(gòu)102可分布在上面提及的尺寸的面積上方。
[0080]可選地,統(tǒng)一配置的納米結(jié)構(gòu)102可布置成群或簇,以使得第一簇包括配置成基本上先溝通高度111、相同寬度112和相同間隔113、123的納米結(jié)構(gòu),并且使得作為相鄰簇的第二簇包括配置成使得高度111、寬度112和間隔113、114中的至少一個(gè)不同于第一簇中的納米結(jié)構(gòu)102的相對(duì)應(yīng)參數(shù)的納米結(jié)構(gòu)。通常,對(duì)于一個(gè)或多個(gè)簇中的納米結(jié)構(gòu)102,金屬層103的厚度114是相同的。由此,簇中的納米尺寸化的結(jié)構(gòu)特征可由相同的尺寸參數(shù)(高度111、橫截面寬度112、間隔113、124和金屬層厚度114)來特征化。
[0081]可選地,納米尺寸化的結(jié)構(gòu)特征的簇可配置成使得該簇包括有第一尺寸參數(shù)特征化的第一特征結(jié)構(gòu)和由第二尺寸參數(shù)特征化的第二結(jié)構(gòu)特征,其中,第一特征結(jié)構(gòu)和第二特征結(jié)構(gòu)以周期性或非周期性圖案摻雜地布置。第一尺寸參數(shù)和第二尺寸參數(shù)可為高度
111、橫截面寬度112或間隔113、124。例如,第一尺寸參數(shù)和第二尺寸參數(shù)可為橫截面寬度112,以使得任意尺寸的簇包括具有第一橫截面寬度112的第一結(jié)構(gòu)特征和具有第二橫截面寬度112的第二結(jié)構(gòu)特征。
[0082]通常,具有由不同的第一尺寸參數(shù)、第二尺寸參數(shù)、第三尺寸參數(shù)或更多尺寸參數(shù)特征化的第一結(jié)構(gòu)特征、第二結(jié)構(gòu)特征、第三結(jié)構(gòu)特征或更多結(jié)構(gòu)特征是可能的。由此,摻雜或疊加的納米特征可具有兩個(gè)或更多不同尺寸,例如,不同寬度。
[0083]圖5示出了包括由第一橫截面寬度511特征化的第一結(jié)構(gòu)特征501和由第二橫截面寬度512特征化的第二結(jié)構(gòu)特征502的簇或簇的子集的示例,其中第一結(jié)構(gòu)特征和第二結(jié)構(gòu)特征以結(jié)構(gòu)性圖案摻雜地布置,以及其中第一結(jié)構(gòu)特征和第二結(jié)構(gòu)特征以相同的間隔113布置。可選地,第一結(jié)構(gòu)特征和第二結(jié)構(gòu)特征這兩者可隨機(jī)或以非周期性圖案布置,或者第一結(jié)構(gòu)特征但非第二結(jié)構(gòu)特征可隨機(jī)或以非周期性圖案布置。
[0084]有利地,具有不同尺寸大小的結(jié)構(gòu)特征的組合(例如,不同的直徑112)可用于獲得具體反射光譜,其中具體反射光譜用于獲得具體結(jié)構(gòu)性著色。
[0085]通過使用不同橫截面寬度511、512,可能在反射率光譜中生成多于一個(gè)共振下沉,以便與具有僅一個(gè)橫截面寬度的納米結(jié)構(gòu)化的表面相比,使其可能能夠制造更多著色。
[0086]由于制造中的公差和測(cè)量精度中的限制,應(yīng)理解,對(duì)于給定納米或微米尺寸111、
112、113、114、121、123的參考包括這種公差。由此,對(duì)于給定尺寸的參考可理解為包括從I至50%的范圍中的尺寸的偏差。
[0087]納米結(jié)構(gòu)102以周期性圖案,S卩,以間隔123、114在給定面積(例如,簇的面積)上為恒定或基本恒定的圖案布置。
[0088]結(jié)構(gòu)性著色效果并由此來自納米結(jié)構(gòu)化的表面的特定著色的生成是因金屬層103中的電漿共振導(dǎo)致的。也就是說,(如由納米結(jié)構(gòu)102的尺寸定義的)具有某尺寸和幾何形狀的金屬層103夠由某些波長的入射光激勵(lì)成共振振動(dòng)。具有激勵(lì)共振振動(dòng)的光譜范圍的以一定程度被金屬層103。相應(yīng)地,通過使納米結(jié)構(gòu)配置有某些尺寸和幾何形狀,能夠吸收入射光上的一定光譜范圍,以使得非吸收的光譜范圍從納米結(jié)構(gòu)化的表面反射或散射。由于反射光的光譜范圍中的一部分的強(qiáng)度因吸光率而顯著減小,因此反射光實(shí)現(xiàn)特定著色。
[0089]據(jù)認(rèn)為,電漿共振不僅是因?yàn)榻饘賹?金屬島狀物)103而導(dǎo)致的,而是電漿共振的某些效果是因金屬島狀物103與金屬層104中的孔的相互作用而導(dǎo)致的。該相互作用可通過將金屬島狀物103和金屬層104中的孔考慮作為納米結(jié)構(gòu)化的表面中的元件來解釋。金屬島狀物和孔其自身提供共振。對(duì)于島狀物和孔的最低能量共振根據(jù)它們的偶極共振給出,其中在偶極共振中孔中的電子隨著一個(gè)偶極震蕩而孔中的電子隨著另一偶極震蕩。就能量(或波長)而言,相似尺寸化的孔和盤的這些共振的位置坐落得非??拷.?dāng)使島狀物或孔彼此靠近時(shí),例如通過根據(jù)納米尺寸化的結(jié)構(gòu)特征的縱向尺寸使他們分離時(shí),兩個(gè)偶極開始相互作用、而不是具有兩個(gè)分離的偶極,島狀物和孔用作具有兩種新模式(黏結(jié)模式和反黏結(jié)模式)的一個(gè)單體結(jié)構(gòu)。兩種模式具有不同的能量,并因此具有不同的共振頻率。圖7中示出了與(通過兩個(gè)偶極之間的接合確定的)共振頻率相對(duì)應(yīng)的反射光譜中的兩個(gè)下沉。
[0090]圖7示出了納米結(jié)構(gòu)化的表面的反射光譜,其中縱向尺寸111變化自30-80,以及其中橫截面寬度112為80nm并且間隔113、123為200nm。島狀物103和金屬表面104的厚度尺寸為大致20nm,并且納米結(jié)構(gòu)化的表面內(nèi)置于具有1.5的折射率的半透明材料中。島狀物103和金屬表面104的材料為鋁。兩個(gè)模式被視為光品中的下沉。接合并因此能量分割隨著增加使共振朝著盤或孔陣列的自然供著偏置的縱向尺寸111而減少。
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