目前,隨著微納技術(shù)的不斷發(fā)展,微納結(jié)構(gòu)越來越多的應(yīng)用于納光學(xué)、微流控以及微電子學(xué)等領(lǐng)域。其中,微納米結(jié)構(gòu)表面可作為表面增強拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)基底,該基底已在生物分子檢測、易燃物及有毒農(nóng)藥殘留的檢測等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。因此,如何制備出高質(zhì)量、高靈敏度、高效率和高增強因子的表面增強拉曼基底是各國學(xué)者研究的重點問題。其中采用基于針尖的機械加工技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜三維微納結(jié)構(gòu)的加工而且加工效率高、加工材料的范圍廣。然而,目前對于采用基于針尖的機械加工方法制備SERS基底還處于初步驗證階段,缺乏深入的理論研究和加工工藝優(yōu)化。因此,針對現(xiàn)有的制備SERS基底的研究中存在的不足,本文從加工機理、加工工藝以及應(yīng)用等方面研究基于力控制壓痕方法的微納米機械加工技術(shù),為實現(xiàn)高精度的SERS基底的制備奠定基礎(chǔ)。具體的研究內(nèi)容包括以下幾個方面:完成了基于力控制的微加工系統(tǒng)的搭建及分析。本文首先開展了基于力控制的微納米加工裝置的搭建,選用UMAC控制器、壓電位移臺、力傳感器以及三棱錐金剛石針尖作為核心部件,在加工過程中實現(xiàn)了力閉環(huán)控制。其次,為了...

【文章頁數(shù)】：150 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1在微納結(jié)構(gòu)表面上SERS現(xiàn)象的示意圖

圖1-1在微納結(jié)構(gòu)表面上SERS現(xiàn)象的示意圖Fig.1-1SchematicvisualizaitionoftheSERSphenomena前，SERS基底已經(jīng)在細菌、病毒和DNA的識別、易燃物以及有測等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。SERS基底的制備和應(yīng)用技術(shù)已....

圖1-2Cu30Mn70在0.001mol/L的HCl溶液、電壓0V-0.1V通過電化學(xué)腐蝕的方法形成Cu2O的納米立方體和納米晶粒SEM圖

第1章緒論研究。其他學(xué)者[8]在此方法的在SiO2表面加入HAuCl4溶核殼結(jié)構(gòu)。如圖1-3c)所示為圖。

圖1-5Klarite基底的SEM形貌圖和截面圖

圖1-5Klarite基底的SEM形貌圖和截面圖[28]Fig.1-5SEMimageandsectionalviewofKlaritesubstrate聚焦離子束(FIB)加工技術(shù)也能夠在硅表面、二氧化硅以及金屬表面接制備出高精度的納米結(jié)構(gòu)，因此也被....

圖1-7采用納米壓痕技術(shù)在二氧化硅膜表面上制備單點陣列基底以及轉(zhuǎn)印后金字塔形結(jié)c)金字塔陣列結(jié)構(gòu)的三維AFM圖d)不同位置檢測4-甲基苯硫酚拉曼信號圖

[42]在硅片或二氧化硅膜上加工出環(huán)形、點陣結(jié)構(gòu)以及微通道等微納米結(jié)構(gòu)。其中如圖1-7a)所示當力20mN以及間距為5μm時，在厚度為100μm的SiO2薄膜上制備出了5×5的壓痕點陣結(jié)構(gòu)的三維AFM圖。圖1-7采用納米壓痕技術(shù)在二氧化硅膜表面上制備單點陣列基底以及轉(zhuǎn)印后金字....

本文編號：3975709