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表4−3 励起角一覧

（一）は励起角測定不能

表4−3をグラフ化したものがFig．4。8である。（a）は蒸着直後のみ（b）は蒸着 直後、24時間後，48時間後の励起角をプロットしてある。横軸は膜厚で単 位はA、縦軸は表面プラズモンの励起：角である。膜厚が200Aより薄い時には膜

が厚くなると大きく励起角が変化するのに対し、200A以上の膜；厚においては、

励起角の変化は小さいことがわかる。

4−5 波長673nmの半導体レーサ㌧を入射した場合

4−5−1 反射波の電圧変化

Fig．4．9は、波長673．2nmの半導体レーザーを入射した時の、各膜厚における 代表的な反射波の強度変化を示す波形の一覧である。横軸は角度、縦軸は反射 波の強度変化にあたる電圧変化で単位はVである。（a）からくf）へと膜厚は厚く なっていく。上記二種：のレーザーを入射した場合と同じく、波形は100A付近で、

大きくその形を変えることがわかる。鋭い励起のpeekは200A付近からあらわ れ、二心が厚くなると消沈していき、（f）の700Aでは、まったく観測されなか

った。Fig．4．10（a＞は、各膜厚で得られた波形を重ねて表示した莞）のである。

（b）は励起角付近を拡大したものである。励起角が左方向に（角度の小さい方 に）遷移している事がわかる。この結果も、他の光源と同じ結果である。

 4−5−2 励起角の白白依存性

 各膜厚における反射波の波形より算出した励起角を表4−4に表す。測定は、

蒸着直後、24時間後，48時間後におこなった。

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膜厚（A）

Fig．4．8励起角の膜厚依存 （669・9nm）

    （a）蒸着直後の励起角の膜厚依存     （b）励起角の時間依存

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Fig．4．9波長673．2nmの半導体レーザーによる反射波の波形      くa） 50A 〈b） 10eA 〈e） 200A

     （d）300A （e）sooA （f）700A

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Fig4．10励起角の膜厚依存性

    光源には波長673．2nmの半導体：レーザ・…一を使用     （a）反射波強度の全体像

    （b）励起角付近の拡大図

表4−4 励起角一覧

    蒸着直後 24時間後 48時間後

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200 _{42．67 0，057 42．83 0，021 42．82 0，085}

250 _{42．25 0，000 一 一 一 一}

300 _{42．78 ◎，012 42．71 0，106 42．86 0，156} 399 _{42．94 0，595 42．57 0，000 42．57 0，078} 499 _{41．87 0，551 41．58 0，000 41．40 3，818}

599 一 ㎜ 一   一 一

698 _{一 一 ｝ ㎜ 一 一}

表4−3をグラフ化したものがFig．4．11である。（a）は蒸着直後のみ（b）は蒸着 直後、24時間後，48時間後の励起角をプmットしてある。横軸は膜厚で単 位はA、縦軸は表面プラズモンの励起角である。膜；厚が200Aより薄い時には膜

が厚くなると大きく励起角が変化するのに対し、200A以上の旧記においては、

励起角の変化は小さいことがわかる。

4−6 入射レーザーの波長変化に伴う励起角変化

Fig．4．12は、波長633nm，669．9nm， 673。2nmのレーザーを入射した際の各膜厚に おける表面プラズモンの励起角をプロットしたものである。各膜厚において 633nmのレーザーを入射した時の励起角は他の二つのレーザーを入射したもの

よりも突出して大きい事がわかる。669．9nm，673．2nmの扇合の励起角には、大き な差は見られない。

（a） 45．0

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@      膜厚（A）

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@       膜厚（A）

Fig。4．11励起角の膜厚依存 く6732nm）

    （a）蒸着直後の励起角の膜厚依存     （b）励起角の時間依存

入射波長による励起角

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@      膜厚（A）

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41． 0

励趨角の入射波長依存

T ◆673nm

ﾋ669nm

@633nm

ｻ669（24h）

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@       膜厚（A）

4−7 偏光解析法を用いた膜厚測定

 偏光解析装置エリプソメトリを用いて、薄膜上からの反射光が消光する点を

測定し、（3．5），（3． 6）式にしたがって△とΨの値を算出した結果を示す。データ の詳細は附録に記載することとし、ここでは、△とΨの関係をFig，4．13に記す。

横軸に△（度）を縦軸にΨ（度）をとってある。（a）は測定データをそのままプ ロットしたもので、（b）は測定値の絶対値をとった△とΨの関係、（c）は測定値 の平均でプロットしたものである。

4−8 光学顕微鏡による薄膜の表面観察

 薄膜形成上、特徴的な形成過程にある表面状態の光学顕微鏡観察の結果を組 み写真にしたものがFig．4．14である。膜厚は水晶振動子法を偏光解析法で校正

した後のもので、左から右に厚くなっている。1206Aの試料表面が滑らかなの に対して146Aはひどく荒れており、その表面に明らかな違いが認められる。ま た、40gA、682Aの試料表面にはその中間的な特徴が見られる。この組写真は 真空蒸着法での薄膜生成過程が良く表れている。

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Fig．4．13偏光解析装置を用いて測定、算出した△とΨの関係     （a）生データ

    （b）測定値の絶対値を採用     （c）測定平均値を採用

（a）一！！1111！11111！

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レ冠1辞

11 v） ，

ドキュメント内 銀の薄膜における表面プラズモン (ページ 41-51)