[發明專利]一種金屬納米顆粒微陣列芯片的制備裝置及方法

有效

• 申請號: 201110378204.5
• 申請日: 2011-11-24
• 公開（公告）號: CN102424356A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 周駿;陽明仰;林豪;顏承恩;張琪
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;G03F7/00
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明;周玨

1.一種金屬納米顆粒微陣列芯片的制備裝置，其特征在于包括激光器、電控開關、空間濾波器、光束整形系統、反射鏡、聚焦物鏡、樣品夾、精密電控三維位移平臺和觀察屏，所述的電控開關用于控制所述的激光器發射的激光光束的開通與閉合，所述的空間濾波器主要由設置于所述的激光器與所述的光束整形系統的光入射端之間的第一光闌和設置于所述的光束整形系統的光出射端與所述的反射鏡之間的第二光闌組成，所述的樣品夾與所述的精密電控三維位移平臺連接，所述的樣品夾上的樣品位于所述的聚焦物鏡與所述的觀察屏之間，所述的樣品夾上的樣品通過所述的樣品夾在所述的精密電控三維位移平臺上的上下位移實現位置粗調，所述的樣品夾上的樣品通過所述的精密電控三維位移平臺位置的細調后處于所述的聚焦物鏡的焦平面；所述的電控開關開啟時所述的激光器發射的激光光束通過所述的第一光闌、所述的光束整形系統和所述的第二光闌入射到所述的反射鏡上，所述的反射鏡反射的激光光束通過所述的聚焦物鏡照射到樣品的激光直寫點上，當所述的觀察屏上的衍射圖案穩定時該激光直寫點已完成激光直寫。

2.根據權利要求1所述的一種金屬納米顆粒微陣列芯片的制備裝置，其特征在于所述的激光器采用小功率激光器；所述的第一光闌和所述的第二光闌的孔徑大小均可調，最小孔徑大小均為0.5mm，最大孔徑大小均為4mm；所述的光束整形系統的擴束倍數為4；所述的反射鏡的反射率為0.95；所述的聚焦物鏡的放大倍數為10～100倍。

3.根據權利要求1或2所述的一種金屬納米顆粒微陣列芯片的制備裝置，其特征在于所述的電控開關設置于所述的激光器、所述的第一光闌、所述的光束整形系統、所述的第二光闌、所述的反射鏡和所述的聚焦物鏡的任意兩者之間。

4.根據權利要求3所述的一種金屬納米顆粒微陣列芯片的制備裝置，其特征在于所述的精密電控三維位移平臺主要由X軸方向移動組件、Y軸方向移動組件和Z軸方向移動組件組成，所述的X軸方向移動組件、所述的Y軸方向移動組件和所述的Z軸方向移動組件均采用手動的微調位移器或電動微調位移器。

5.一種金屬納米顆粒微陣列芯片的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

①制備平均粒徑為1～20nm的金屬納米粒子顆粒；

②將步驟①所制備的金屬納米粒子顆粒均勻分散于有機溶劑中，制備成濃度為20～100mg/ml的金屬納米粒子顆粒溶膠；

③選取聚合物材料，并將聚合物材料完全溶解于有機溶劑中，制備成濃度為20～100mg/ml的聚合物溶膠；

④按1:1～1:4的體積比混合金屬納米粒子顆粒溶膠和聚合物溶膠，再通過攪拌、超聲處理得到金屬納米粒子顆粒均勻分散的復合溶膠；

⑤采用旋轉涂膜方法將復合溶膠旋涂于襯底基片上，再通過恒溫箱烘烤固化得到厚度為200～6000nm的復合膠體薄膜；

⑥首先選擇金屬納米顆粒微陣列芯片的制備裝置所用的激光器，確定金屬納米顆粒微陣列芯片的制備裝置所用的聚焦物鏡的放大倍數，接通激光器電源并打開金屬納米顆粒微陣列芯片的制備裝置所用的電控開關，然后將復合膠體薄膜與襯底基片組成的樣品固定于金屬納米顆粒微陣列芯片的制備裝置所用的樣品夾上，將樣品夾固定在金屬納米顆粒微陣列芯片的制備裝置所用的精密電控三維位移平臺上并調整樣品夾在精密電控三維位移平臺上的位置實現樣品在Z軸方向上位置的粗調，接著調整精密電控三維位移平臺的Z軸方向移動組件，使樣品處于金屬納米顆粒微陣列芯片的制備裝置所用的聚焦物鏡的焦平面，此后關閉電控開關，調整精密電控三維位移平臺的X軸方向移動組件、Y軸方向移動組件實現樣品在水平方向上的位置定位，再次打開電控開關并察看金屬納米顆粒微陣列芯片的制備裝置所用的觀察屏上的衍射圖案，當衍射圖案穩定時確定完成樣品的一個激光直寫點的激光直寫并關閉電控開關，再重復調整精密電控三維位移平臺的X軸方向移動組件、Y軸方向移動組件完成樣品的所有激光直寫點的激光直寫，得到金屬納米顆粒微陣列芯片。

6.根據權利要求5所述的一種金屬納米顆粒微陣列芯片的制備方法，其特征在于所述的步驟???????????????????????????????????????????????所制備的金屬納米粒子顆粒為金納米粒子顆粒、或銀納米粒子顆粒、或鉑納米粒子顆粒。