[發明專利]感測用基底和制造感測用基底的方法

有效

• 申請號: 201810521807.8
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108931515B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 梁大鐘;趙顯俊;尹永竣;朱爀
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社;加利福尼亞州技術學院
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;B81C1/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李敬文

公開了一種感測用基底，制造感測用基底的方法。感測用基底包括：支撐層；多個金屬納米微粒簇，布置在所述支撐層上；以及多個穿孔，布置在所述多個金屬納米微粒簇之間。所述多個金屬納米微粒簇各自包括以三維結構堆疊的多個金屬納米微粒。所述多個穿孔中的每一個中傳送入射光。

相關專利申請的交叉引用

本申請要求于2017年5月25日在美國專利和商標局提交的美國臨時申請No.62/510,917的權益，其公開內容通過引用整體并入本文。

技術領域

根據示例實施例的裝置和方法涉及一種感測用基底、制造基底的方法以及包括基底的分析裝置，更具體地涉及一種表面增強拉曼散射(SERS)基底、一種制造高度均勻的大面積SERS基底的方法以及包括SERS基底的生物信息分析裝置。

背景技術

拉曼光譜可以用于通過測量由于受到入射到對象的光的激發而在對象內部發生的非彈性散射來分析各種材料的組分。當光入射到待測樣本時，可以檢測并測量波長與入射光波長不同的非彈性散射光。入射光與散射光之間的最終波長位移被稱為拉曼位移，該位移指示對象的分子振動或旋轉能量狀態。由于已知拉曼散射光的強度直接對應于目標分子的濃度，所以拉曼光譜對分子分析非常有用。

特別地，由于發現了表面增強拉曼散射(SERS)現象(由經粗糙表面處理的金屬基底吸附的分子的拉曼信號顯著增強)，傳統拉曼光譜中由非常小的拉曼散射光信號強度造成的檢測靈敏度較低這一缺點得以改善。為了澄清SERS的原理，已經進行了許多研究。例如，據預測，當激光束入射到金屬上時，表面等離激元的激發根據金屬表面的結構在特定區域中集中，由此引發SERS。另外，還預測到金屬和由金屬吸附的分子之間的電磁相互作用有助于SERS。

發明內容

根據示例實施例的方面，一種感測用基底包括：支撐層；布置在所述支撐層上的多個金屬納米微粒簇；以及布置在所述多個金屬納米微粒簇之間的多個穿孔，使得入射光從所述多個金屬納米微粒簇的上部傳遞到所述多個金屬納米微粒簇的下部，其中，所述多個金屬納米微粒簇中的每一個包括以三維結構堆疊的多個導電金屬納米微粒。

所述支撐層可以是半導體晶片。

所述金屬納米微?？梢园ㄟx自金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)和鋁(Al)的至少一種導電金屬。

所述多個金屬納米微粒簇可以從所述支撐層的表面沿豎直方向延伸。

所述多個金屬納米微粒簇的厚度可以為50nm至1μm。

所述多個穿孔可以延伸到所述支撐層的表面，使得入射光可以穿過所述多個穿孔到達所述支撐層的所述表面。

所述金屬納米微粒的平均直徑可以是10nm至20nm。

所述多個金屬納米微粒簇中的相鄰金屬納米微粒簇之間的平均間距可以是8nm至20nm。

根據另一示例實施例的一個方面，一種分析裝置包括所述感測用基底。

根據另一示例實施例的一個方面，一種制造感測用基底的方法包括：在支撐層上形成多個納米線；通過將多個導電金屬納米微粒沉積在所述多個納米線的表面上，形成各自包括以三維結構堆疊的多個導電金屬納米微粒的多個金屬納米微粒簇；通過至少部分地去除所述多個納米線，在所述多個金屬納米微粒簇之間形成多個穿孔。

所述多個納米線可以由硅(Si)、磷化銦(InP)、氮化鎵(GaN)或氧化鋅(ZnO)形成。

所述形成所述多個納米線可以包括：在所述支撐層上涂覆納米線材料的種子層；將所述支撐層置于包含所述納米線材料的前驅的溶液中；以及從溶液中移出所述支撐層，并熱處理所述支撐層。