●金屬奈米孔洞陣列 Silver Nanohole Array

- Reference paper link:

L. Wu, P. Bai, X. Zhou, and E. P. Li, “Reflection and transmission modes in nanohole-array-based plasmonic sensors,” IEEE Photonics Journal, vol. 4, no. 1, pp. 26–33, 2012

https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=6092429

風行模擬結果

*感謝 Dorian Herle 提供模擬教學流程

結構檔案加上邊界(使用FreeCAD)

參考 : 3D-CAD 範例 (流程簡介)

設定參數

A. 主要設定 (Main-Setup)

1. 選取模擬的維度

2. 定義總x,y,z長度相等於模型檔案，然後調整適當的各軸解析度

3. 匯入模型檔案

4. 確定模擬材料定義

5. 按【建立網格 Cad to Grids (Create)】按鈕建立模擬網格

* 設定金屬材料色散的參數 , silver 參數值由來

Aleksandar D. Rakić, Aleksandra B. Djurišić, Jovan M. Elazar, and Marian L. Majewski, "Optical properties of metallic films for vertical-cavity optoelectronic devices," Appl. Opt. 37, 5271-5283 (1998) , http://www.opticsinfobase.org/ao/abstract.cfm?URI=ao-37-22-5271

*設定金屬材料色散的參數

參考網頁: 電,磁性材料模型(E,M Models)

B. 邊界條件 (B.C.)

1. 定義邊界條件

2. 按【創建 (Create)】按鈕 => 建立總網格 (包含邊界條件&增加網格)

結構的邊界與吸收層間的距離，推薦大於半波長 (half maximum wavelength (800nm) 較安全。這是由於為避免觀測(穿透與反射)的位置會受到消逝(Evanescent wave)波影響。如果觀測點能量波印亭積分到結構上消逝波的回流能量，則結果可能出現震盪現象、且消逝波亦可能影響吸收層。

在此範例: Z- and Z+ (Grids) = 100 → Z Length: Z-/+ (Grids) * dx = 500 nm + 500 nm (CAD space) >> 800nm/2

(結構邊界距離吸收層1000 nm，已是很安全的距離。然而加大結構與吸收層的距離相對會增加計算的記憶體與時間，這要做取捨)