[發明專利]基于石墨烯量子點陣列的SERS基底及其制備方法

有效

• 申請號: 202010442203.1
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111441032B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 隋學森
• 申請（專利權）人: 珠海海藝新材料科技有限公司
• 主分類號: C23C16/26
• 分類號: C23C16/26;C23C16/02;C23C16/56;C23C14/58;C23C14/35;C23C14/18;G01N21/65
• 代理公司: 安徽盟友知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34213
• 代理人: 樊廣秋

1.一種基于石墨烯量子點陣列的SERS基底的制備方法，包括在絕緣襯底表面生長石墨烯量子點陣列和在石墨烯量子點陣列上沉積柔性透明金屬導電薄膜兩大步驟，其特征在于：

所述在絕緣襯底表面生長石墨烯量子點陣列的方法如下：

A1、提供一絕緣襯底，對絕緣襯底進行表面預處理，然后在絕緣襯底表面進行磁控濺射沉積Ge層作為金屬催化層；所述磁控濺射沉積Ge層的工藝參數為，采用直流磁控濺射，濺射功率為50-100W，基底溫度為400-500℃，濺射時間為1-5min；

A2、對Ge層金屬還原退火處理，得到Ge量子點陣列；所述還原退火處理的溫度為850-900℃，退火時間為60-120min，還原氣氛為氫氣和氬氣的混合氣體，氫氣與氬氣的流量比為1:10，氫氣流量為20-30sccm；

A3、在Ge量子點陣列表面化學氣相沉積石墨烯量子點陣列；

A4、進行氧化退火處理，將沉積有石墨烯量子點陣列、Ge量子點陣列的絕緣襯底在600-700℃，氧氣氣氛下進行退火處理，去除中間Ge量子點陣列；

所述在石墨烯量子點陣列上沉積柔性透明金屬導電薄膜的方法如下：

將經過步驟A4中的退火處理后得到的半成品放入磁控濺射設備中，對合金靶材進行磁控濺射，以在石墨烯量子點陣列表面沉積得到柔性透明金屬導電薄膜；所述合金靶材的組成為80-90wt%的銀和10-20wt%的金屬氧化物，所述金屬氧化物選自二氧化鈦、氧化鋅、二氧化錫、氧化銦中的一種；磁控濺射沉積的功率為30-60W，濺射氣體為Ar，時間為0.5-2min。

2.如權利要求1所述的一種基于石墨烯量子點陣列的SERS基底的制備方法，其特征在于：所述絕緣襯底選自二氧化硅、玻璃、氮化硅、碳化硅、三氧化二鋁中的一種。

3.如權利要求1所述的一種基于石墨烯量子點陣列的SERS基底的制備方法，其特征在于：所述表面預處理包括依次進行清洗、干燥處理，以及在真空室內的離子轟擊處理。

4.如權利要求1所述的一種基于石墨烯量子點陣列的SERS基底的制備方法，其特征在于：所述化學氣相沉積石墨烯量子點陣列的工藝參數為， 基底溫度為400-500℃，沉積時間為10-30min，甲烷流量為0.5-1sccm，氫氣流量為20sccm。

5.如權利要求1所述的一種基于石墨烯量子點陣列的SERS基底的制備方法，其特征在于：所述退火處理中，氧氣流量為10-25sccm，氧氣氣氛為氧氣/Ar的體積比為1:10的混合氣體。

6.一種基于石墨烯量子點陣列的SERS基底，其特征在于：由權利要求1-5任一項所述的制備方法制得。