[發明專利]一種基于金屬-介質復合等離激元共振結構的表面增強拉曼活性基底及其制備方法

有效

• 申請號: 201811040123.2
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN108982474B
• 公開（公告）日: 2023-01-24
• 發明（設計）人: 劉桂強;湯莉;劉正奇;劉怡;施雷雷;陳奇齊;唐鵬
• 申請（專利權）人: 江西師范大學
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65
• 代理公司: 南昌華成聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 36126
• 代理人: 張建新

1.一種基于金屬-介質復合等離激元共振結構的表面增強拉曼活性基底，其特征在于：包括襯底，以及依次設置于襯底之上的底層金屬膜層、中間介質層和頂層金屬膜層；所述底層金屬膜層為網狀金屬膜層，所述頂層金屬膜層為網狀金屬膜層；所述金屬膜層的組成材料為金、銀、銅、鉑或鈀；所述網狀金屬膜層的網孔大小為50~100 nm，網格線粗為50 nm；所述中間介質層的厚度為1~30 nm，組成材料為硅、二氧化硅或二氧化鈦；

其中，所述基于金屬-介質復合等離激元共振結構的表面增強拉曼活性基底的制備方法包括以下步驟：

(1) 底層金屬膜層的制備

利用磁控濺射儀，將金屬材料鍍在潔凈的硅片上，然后在190~220℃的溫度下退火，形成底層金屬膜層，即得到覆蓋有底層金屬膜層的硅片；

(2) 中間介質層的制備

將步驟(1)中制備的覆蓋有底層金屬膜層的硅片放入磁控濺射儀中，將介質材料濺射沉積在底層金屬膜層上，形成中間介質層，即得到覆蓋有金屬-介質雙層結構的硅片；

(3) 表面增強拉曼活性基底的制備

利用磁控濺射儀，將金屬材料濺射沉積在中間介質層上，然后在190~220℃的溫度下退火，形成頂層金屬膜，即得到覆蓋有金屬-介質-金屬三層結構的硅片，也就是所述的基于金屬-介質復合等離激元共振結構的表面增強拉曼活性基底。

2.根據權利要求1所述的基于金屬-介質復合等離激元共振結構的表面增強拉曼活性基底，其特征在于：在步驟（1）中，在3.3帕的壓強下、以32 nm/min的鍍膜速率將金屬材料鍍在潔凈的硅片上，鍍膜時間為38 s；然后在220℃的溫度下退火30 min，形成底層網狀金屬膜層。

3.根據權利要求1所述的基于金屬-介質復合等離激元共振結構的表面增強拉曼活性基底，其特征在于：在步驟（2）中，在9帕的壓強下、以3 nm/min的鍍膜速率將介質材料濺射沉積在底層金屬膜層上，濺射沉積時間為4~120 s，形成中間介質層。

4.根據權利要求1所述的基于金屬-介質復合等離激元共振結構的表面增強拉曼活性基底，其特征在于：在步驟（3）中，在3.3帕的壓強下、以32 nm/min的鍍膜速率將金屬材料濺射沉積在中間介質層上，濺射沉積時間為38 s；然后在220℃的溫度下退火30 min，形成頂層網狀金屬膜層。

5.根據權利要求1所述的基于金屬-介質復合等離激元共振結構的表面增強拉曼活性基底的應用，其特征在于：用于檢測溶液中的有機分子。

6.根據權利要求5所述的應用，其特征在于：用于檢測溶液中的羅丹明R6G、DNA或RNA。