White Light Transmission Spectroscopy for Rapid Quality Control Imperfection Identification in Nanoimprinted Surface-Enhanced Raman Spectroscopy Substrates
Notice bibliographique
Résumé
High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide Miniaturized biomedical sensor development requires improvements in lithographic processes in terms of cost and scalability. Of particular promise is nanoimprint lithography (NIL), but this can suffer from a lack of high-fidelity pattern reproducibility between master and imprinted substrates. Herein, we present a multidisciplinary investigation into gold- and iron-coated NIL sensors including custom optics and spectroscopy, scanning probe microscopy, and data analysis insights. Polyurethane NIL-made nanodome arrays were interrogated with white light transmission spectroscopy, coupled with principal component analysis (PCA) to investigate potential offsets in the photon-substrate plane interaction angle, an imperfection in NIL substrates. Large-angle mismatches (2–10°) were found to be easily discernible by PCA with statistically significant differences ( p = 0.05). Unexpected dips in some spectra are postulated to be due to interacting localized and propagating plasmon polaritons, which is supported with a coupled two-oscillator model. General insights are made regarding the interpretation of PCA loadings, which should be related to physical phenomena, and where maximum variance is not necessarily the most meaningful criterion. Smaller angles (<1°) show no significant differences with overlapping confidence intervals in PCA space. Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) measurements on gold-coated nanodomes returned relative standard deviations of 6–10% via analysis of gelatin, which is of interest as a nasal lining approximation. Interestingly, nanodomes coated in iron produced small, but useful SERS enhancements, which was subsequently interrogated via scanning thermal probe microscopy showing temperature increases of up to 5 °C over the area of one nanostructure (∼1 μm 2 ). Nanostructures remained intact despite the surprising large local temperature increase relative to a gold-coated comparison sample (∼2 °C). The current study provides a framework for the rapid and accurate quality control assessment of imperfections in NIL-produced nanostructures for sensing applications in SERS and surface plasmon resonance, which may need precisely fabricated nanostructures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».