表面增強(qiáng)拉曼光譜（SERS）檢測基于的是電磁場增強(qiáng)拉曼光譜信號,其對分析物具有非破壞性,檢測靈敏度高,在環(huán)境保護(hù)、分析化學(xué)、生物檢測以及食品安全等各個領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,其關(guān)鍵在于制備穩(wěn)定性高、靈敏度高、重現(xiàn)性好的基底。相較于等離子體納米粒子,納米陣列具有更好的性能穩(wěn)定性和重現(xiàn)性,因此被用于SERS基底的研究。另外,相比于傳統(tǒng)的剛性基底,柔性基底具有機(jī)械耐力、不易破壞、低成本以及可以被任意裁剪等優(yōu)點(diǎn),使得柔性SERS基底迅速發(fā)展起來。目前,微接觸印刷、納米壓印、以AAO為模板復(fù)型等方法被用于構(gòu)筑柔性納米陣列,這些方法需要經(jīng)過制備印章、構(gòu)型、分離等步驟,有些許繁瑣。為了提高基底檢測的靈敏度,一些研究小組通過構(gòu)筑復(fù)合陣列提高了靈敏度。所以,快速構(gòu)筑柔性等離子納米陣列,同時(shí)兼具高靈敏度和高重現(xiàn)性,是SERS基底構(gòu)筑過程中的重要研究內(nèi)容。綜上,本文利用納米球刻蝕（NSL）和反應(yīng)離子束刻蝕（RIE）技術(shù),以PDMS（聚二甲基硅氧烷）薄膜為基底,一步法快速構(gòu)筑出柔性納米孔/點(diǎn)復(fù)合陣列以及納米孔陣列。PDMS在氧等離子體作用下,其表面會形成褶皺的SiOx硬質(zhì)層,增加熱點(diǎn)數(shù)目。為了研究結(jié)構(gòu)的SERS性能,通... 

【文章來源】：河南大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

（a）金屬薄膜表面的表面等離子體共振（SPR）；（b）金屬納米顆粒的局域表面等離子體共

選擇將不同的方法結(jié)合起來構(gòu)筑納米陣列結(jié)構(gòu)。NIL[22-24]主要包括的工藝類型：熱壓印、紫外壓印和微接觸印刷以及在此基礎(chǔ)上衍生出來的技術(shù)。納米壓印作為一種成本低、效率高且分辨率高的技術(shù)手段，已經(jīng)成為構(gòu)筑微納結(jié)構(gòu)常用方法之一。NIL的基本過程：首先將模版上的圖形轉(zhuǎn)移到相應(yīng)的襯底上，通過熱壓或者紫外輻照等方法，使轉(zhuǎn)移到襯底上的結(jié)構(gòu)硬化，最后得到與模板相反的結(jié)構(gòu)，再利用熱蒸發(fā)或磁控濺射技術(shù)在圖案化的基底上沉積一定厚度的貴金屬。如圖 1-2所示，Mehmet Kahraman 等人利用的微接觸印刷技術(shù)，以 PS 自組裝單層膜的襯底作為印章，將圖案轉(zhuǎn)移到軟基底上得到納米碗陣列結(jié)構(gòu)，然后濺射金屬 Ag 和粘附層 Cr 得到的納米結(jié)構(gòu)作為 SERS 基底檢測 4-ATP，EF 達(dá)到了 1.4×106[25]，此方法在制備過程中可以改變 PS 的粒徑得到周期和直徑不同的納米碗陣列結(jié)構(gòu)。熱壓印的缺點(diǎn)是要在高溫高壓下進(jìn)行，且不能完全填充印章。紫外壓印的缺點(diǎn)是需要在潔凈的環(huán)境中進(jìn)行。微接觸印刷的缺點(diǎn)是無法多次使用印章，精度較差。

這些優(yōu)勢使得 FIB 成為構(gòu)筑納米結(jié)構(gòu)的一種理想手段。如圖 1-3 所示，F(xiàn)rancesco DeAngelis 等人利用 FIB 技術(shù)構(gòu)筑尺寸、形狀和布局可調(diào)的三維空心等離子體納米結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)具有非常規(guī)特性，例如具有高的電場增強(qiáng)和寬的光學(xué)吸收帶，這些三維結(jié)構(gòu)的特性可以克服在多學(xué)科應(yīng)用中常規(guī)結(jié)構(gòu)固有的困難[31]。不過此制備技術(shù)也存在它自身的問題，例如：制備速率低、加工精度比較難控制和設(shè)備昂貴等。


本文編號：2899044