Rastrovací optická mikroskopie v blízkém poli (SNOM)

Abstract

Studiu optických vlastností 2D materiál je v poslední době soustředěna pozornost široké vědecké komunity pro své možné aplikace v nanofotonice a plazmonice. Tato bakalářská práce se zabývá detekcí fotoluminiscence (PL) 2D materiálu (MoS2) pomocí rastrovací optické mikroskopie v blízkém poli (SNOM). Tato PL je excitována v dalekém poli pomocí fokusovaného zeleného laseru a v blízkém poli pomocí interference povrchových plazmonových polaritonů (SPP). Monovrstvy vloček MoS2 jsou připravovány pomocí mikromechanické exfoliace na různé funkční substráty (kovové i dielektrické). Charakterizace a kvalita připravených monovrstev MoS2 je kontrolována pomocí Ramanovy optické spektroskopie. Dále jsou v práci srovnávána experimentálně získaná optická spektra PL MoS2 detekována v dalekém poli pomocí konfokální optické mikroskopie a v blízkém poli pomocí SNOM aparatury, kde v blízkém poli je pozorována až trojnásobně silnější intenzita PL tohoto 2D materiálu než v dalekém poli.A study of the optical properties of 2D materials has recently been the focus of the broad scientific community for its possible applications in nanophotonics and plasmonics. This bachelor thesis deals with the detection of photoluminiscence (PL) of 2D material (MoS2) by means of near-field scanning optical microscopy (SNOM). This PL is excited in the far-field by means of a focused green laser and in the near-field by surface plasmon polariton (SPP) interference. MoS2 flake monolayers are prepared using micromechanical exfoliation on various functional substrates (metal and dielectric). Characterization and quality of MoS2 monolayers is controlled using Raman optical spectroscopy. Furthermore, the experimentally obtained optical spectra of PL MoS2 are compared in a far-field using confocal optical microscopy and in the near-field using SNOM device, where in the near-field is observed a 3 times higher intensity PL of this 2D material than in the far-field