[發(fā)明專利]貴金屬結(jié)構(gòu)陣列及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110979454.8
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113718199A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張洪文;崔錫榮;蔡偉平
• 申請（專利權(quán)）人: 山東智微檢測科技有限公司
• 主分類號: C23C14/16
• 分類號: C23C14/16;C23C14/34;G01N21/01;G01N21/65
• 代理公司: 合肥和瑞知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34118
• 代理人: 魏玉嬌

1.一種貴金屬結(jié)構(gòu)陣列，其特征在于，由位于硅基底上呈密排六方結(jié)構(gòu)分布的多個貴金屬納米球組成，相鄰貴金屬納米球之間的間距為80-150nm，間隙為2-30nm，所述貴金屬納米球呈圓柱狀，側(cè)面沿徑向外擴以形成光滑的橢球曲面，所述貴金屬納米球垂直于其軸向的切面呈圓形，該切面沿軸向方向的直徑范圍為100-500nm；

所述貴金屬納米球的球體由貴金屬納米顆粒堆砌而成，所述貴金屬納米顆粒的尺徑為5-50nm，顆粒間隙為1-5nm。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貴金屬結(jié)構(gòu)陣列，其特征在于，所述貴金屬納米顆粒的材質(zhì)為金或銀。

3.一種權(quán)利要求1或2所述貴金屬結(jié)構(gòu)陣列的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、通過自組裝的方法在硅基底上制備有序的單層聚苯乙烯微球陣列；

S2、以聚苯乙烯微球陣列為掩膜，以六氟化硫和氧氣為反應(yīng)氣體，利用反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)對步驟S1制得的聚苯乙烯微球陣列進行刻蝕，待聚苯乙烯微球直徑縮小三分之一到二分之一時停止刻蝕，硅基底表面產(chǎn)生向下的溝槽；

S3、去除硅基底表面剩余的聚苯乙烯微球；

S4、采用離子濺射的方法在硅基底表面進行貴金屬的物理沉積，先采用5-20mA的小電流沉積3-5分鐘，再采用30-80mA的大電流沉積1-2分鐘，即制得貴金屬結(jié)構(gòu)陣列。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的貴金屬結(jié)構(gòu)陣列的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述聚苯乙烯微球的粒徑為80-500nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的貴金屬結(jié)構(gòu)陣列的制備方法，其特征在于，步驟S2中所述反應(yīng)離子刻蝕的氣體流速10-30sccm、刻蝕功率30-100W、腔體壓強1-10Pa,刻蝕時間15-60s。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的貴金屬結(jié)構(gòu)陣列的制備方法，其特征在于，步驟S3中去除所述剩余的聚苯乙烯微球的方式為退火或者化學(xué)溶解。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的貴金屬結(jié)構(gòu)陣列的制備方法，其特征在于，所述退火的溫度為400-600℃、時間為1-2h；所述化學(xué)溶解使用的化學(xué)試劑為二氯甲烷。

8.一種由權(quán)利要求1或2所述貴金屬結(jié)構(gòu)陣列作為表面增強拉曼散射的活性基底的用途。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的貴金屬結(jié)構(gòu)陣列作為表面增強拉曼散射的活性基底的用途，其特征在于，使用激光拉曼光譜儀測量所述活性基底上附著的有機分子的拉曼光譜時，激光拉曼光譜儀激發(fā)光的波長為532或785nm，功率為0.1-2mW，積分時間為1-30s。