[發明專利]基于金微納錐形陣列結構的傳感器及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210475035.5
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114839164B
• 公開（公告）日: 2023-10-17
• 發明（設計）人: 吳心成;吳偉;蘇港;付永啟
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01N21/552
• 分類號: G01N21/552;C25D1/00
• 代理公司: 成都先導云創知識產權代理事務所(普通合伙) 51321
• 代理人: 李坤

1.一種基于金微納錐形陣列結構的傳感器，其特征在于：包括基底、位于所述基底上的銅粘合層薄膜、位于所述銅粘合層薄膜上的金薄膜以及位于所述金薄膜上金微納錐形陣列結構。

2.根據權利要求1所述的一種基于金微納錐形陣列結構的傳感器，其特征在于：所述金微納錐形陣列結構由多個金微納錐形結構組成，所述多個金微納錐形結構平行排列，且在金薄膜上呈泊松分布。

3.根據權利要求2所述的一種基于金微納錐形陣列結構的傳感器，其特征在于：所述金微納錐形結構的高度為18-28μm，底部直徑為600-1200nm，頂端半徑為30-60nm，表面密度為90-120/cm²。

4.根據權利要求1所述的一種基于金微納錐形陣列結構的傳感器，其特征在于：所述金薄膜的厚度為10-30nm，所述銅粘合層薄膜的厚度為2-8nm。

5.根據權利要求1所述的一種基于金微納錐形陣列結構的傳感器，其特征在于：所述基底為厚度300-600nm的玻璃。

6.權利要求1-5任一項所述基于金微納錐形陣列結構的傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：對聚碳酸酯薄膜進行重離子輻射，在聚碳酸酯薄膜中形成離子軌道；

步驟2：通過對離子軌道的不對稱化學蝕刻，在聚碳酸酯薄膜上形成錐形孔道；

步驟3：通過電化學沉積電鍍金錐，完成對錐形孔道的填充；

步驟4：通過電化學沉積在鍍金膜表面沉積銅粘合層薄膜，完成錐形孔道的密封；

步驟5：通過化學腐蝕去除聚碳酸酯，得到金微納錐形結構。

7.根據權利要求6所述的一種基于金微納錐形陣列結構的傳感器的制備方法，其特征在于，步驟1中，采用²³⁸U進行重離子輻射。

8.根據權利要求6所述的一種基于金微納錐形陣列結構的傳感器的制備方法，其特征在于，步驟2中，通過氫氧化鈉與甲醇混合比例確定蝕刻速率,蝕刻時間為5-15分鐘，蝕刻劑為氫氧化鈉與甲醇溶液。

9.根據權利要求6所述的一種基于金微納錐形陣列結構的傳感器的制備方法，其特征在于，步驟3中，沉積金錐的電鍍條件為在聚碳酸酯薄膜兩側分別濺射金層和鉑層作為陰極和陽極，電解液為0.1mol/L的亞硫酸鈉溶液，在室溫下進行電化學沉積，沉積電壓為-1V，時間為1h，最后采用直流電化學沉積，完成對錐形孔道的填充。

10.權利要求1-5任一項所述基于金微納錐形陣列結構的傳感器或者權利要求6-9任一項所述方法制備的基于金微納錐形陣列結構的傳感器在新冠病毒檢測、超分辨率成像、環境監測等領域的應用。