[發(fā)明專利]表面增強(qiáng)拉曼散射基底及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010884985.4
• 申請(qǐng)日: 2020-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN111896523A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐國良;李威威;陳明;楊春雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01N21/65
• 分類號(hào): G01N21/65
• 代理公司: 深圳市銘粵知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰;黃進(jìn)

本發(fā)明提供了一種表面增強(qiáng)拉曼散射基底，其包括：支撐襯底，呈直立狀地生長于所述支撐襯底上的半導(dǎo)體納米片陣列；以及，沉積于所述半導(dǎo)體納米片陣列上的貴金屬層。本發(fā)明還提供了如上所述的表面增強(qiáng)拉曼散射基底的制備方法及其在檢測待測物的拉曼信號(hào)的應(yīng)用。本發(fā)明提供的表面增強(qiáng)拉曼散射基底，其中的檢測功能層包括由半導(dǎo)體納米片陣列和貴金屬層構(gòu)成的半導(dǎo)體?金屬的異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，其不僅具有物理增強(qiáng)作用，還具有較強(qiáng)的化學(xué)增強(qiáng)作用，從而使該結(jié)構(gòu)具有非常高的表面增強(qiáng)拉曼活性，并且具有很高的穩(wěn)定性和重復(fù)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光譜檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種表面增強(qiáng)拉曼散射基底及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

表面增強(qiáng)拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Scattering，SERS)效應(yīng)是指合適頻率的激光照射貴金屬納米顆粒表面時(shí)，會(huì)激發(fā)貴金屬納米顆粒表面的等離子體共振，引起電磁場增強(qiáng)，當(dāng)待測分子置于此增強(qiáng)的電磁場中時(shí)，其拉曼散射信號(hào)會(huì)增強(qiáng)百萬倍甚至更高倍，是一種無損、免標(biāo)記、高靈敏、近場效應(yīng)的分析檢測手段，被廣泛應(yīng)用于生物、化學(xué)、環(huán)境等領(lǐng)域。作為一種分子光譜指痕鑒定方法，與其他傳統(tǒng)檢測方法相比，SERS具有快速、操作簡便、不需要樣品前處理或樣品前處理簡單等優(yōu)點(diǎn)，是一種高靈敏度、高時(shí)空分辨率、實(shí)時(shí)無損的檢測技術(shù)。

貴金屬(金、銀、銅等)納米顆粒被廣泛作為拉曼基底進(jìn)行生物化學(xué)檢測，金屬納米顆粒制備方法簡單，易于大規(guī)模的制備。制備具有高表面增強(qiáng)效應(yīng)、好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性的增強(qiáng)基底是應(yīng)用表面增強(qiáng)拉曼散射效應(yīng)的前提。目前主要采用化學(xué)方法，例如化學(xué)還原法、金屬溶膠法等，制備獲得的SERS基底多為無序結(jié)構(gòu)，雖然制備方法簡單，可獲得較高的增強(qiáng)因子，但穩(wěn)定性和重復(fù)性差。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種表面增強(qiáng)拉曼散射基底及其制備方法，以解決現(xiàn)有的表面增強(qiáng)拉曼散射基底穩(wěn)定性和重復(fù)性差的問題。

為了解決以上所述的問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

本發(fā)明的一方面提供了一種表面增強(qiáng)拉曼散射基底，其包括：

支撐襯底，

呈直立狀地生長于所述支撐襯底上的半導(dǎo)體納米片陣列；以及，

沉積于所述半導(dǎo)體納米片陣列上的貴金屬層。

優(yōu)選的，所述半導(dǎo)體納米片陣列中的納米片的厚度為20nm～30nm，高度為80μm～120μm。

優(yōu)選的，所述半導(dǎo)體納米片陣列中的納米片為硒化錫納米片。

優(yōu)選的，所述硒化錫納米片中，Sn與Se的原子比為1：1.6～2.2。

優(yōu)選的，所述貴金屬層的厚度為4nm～28nm。

優(yōu)選的，所述貴金屬層的材料為金或銀。

本發(fā)明還提供了一種如上所述的表面增強(qiáng)拉曼散射基底的制備方法，其包括：

提供支撐襯底；

在所述支撐襯底上生長形成所述半導(dǎo)體納米片陣列；

在所述半導(dǎo)體納米片陣列上沉積形成所述貴金屬層。

優(yōu)選的，應(yīng)用分子束外延工藝在所述支撐襯底上生長形成所述半導(dǎo)體納米片陣列，生長時(shí)間為1min～30min；應(yīng)用濺射工藝在所述半導(dǎo)體納米片陣列上沉積所述貴金屬層，沉積時(shí)間為1min～7min。

本發(fā)明還提供了一種如上所述的表面增強(qiáng)拉曼散射基底在瘧疾臨床檢測裝置中的應(yīng)用，其中，所述表面增強(qiáng)拉曼散射基底被配置為用于檢測待測樣品的拉曼散射信號(hào)。