[发明专利]一种表面增强拉曼散射基底及其制作方法

说明书

本发明公开了一种表面增强拉曼散射基底及其制作方法，包括金属衬底(21)以及在金属衬底上形成平行排布的多个微纳条形槽(210)，并且，在微纳条形槽(210)中均匀分布银纳米颗粒，将颗粒结合所述微纳条形槽结构地聚集在微纳条形槽中，增强电场强度，进而增强拉曼散射强度。与现有技术相比，本发明的一种表面增强拉曼散射基底及其制作方法，实现具有较强的拉曼信号增强特性和极高灵敏度特性；易于制作，重复性好。

技术领域

本发明涉及表面增强拉曼散射技术领域，尤其涉及到一种基底结构及其制作方法。

背景技术

表面增强拉曼散射(surface enhanced raman scattering，SERS)是指当一些分子被吸附到某些粗糙的金属(例如金、银或铜等)表面上时，它们的拉曼散射信号强度会增加 10⁴～10⁶倍左右。

表面增强拉曼散射信号能否发生和增强的倍数，都与待测分子在金属表面的吸附的形态有关。因此，基底表面的粗糙度至关重要。相关技术中的增强基底有：金属电极活性基底、金属溶胶活性基底、金属岛膜活性基底、化学刻蚀和化学沉积的活性基底、双金属纳米颗粒活性基底和平板印刷及有序组装活性基底。上述基底大多数都是通过化学方法形成的。但是重复性差，面积小，难以控制粗糙度，加工过程复杂，成本高。所以，需要研究出一种新表面增强拉曼散射基底，具有面积大、可重复增强的目的。

发明内容

为了解决现有技术中基底的重复性差、加工过程复杂和成本高等相关技术问题，本发明提出一种表面增强拉曼散射的基底及其制作方法，利用微纳米金属槽结构产生传播的SPP(表面等离子激元，Surface Plasmons Polaritons)，对金属颗粒与基底之间的间隙中的电场可以进一步增强，从而大大提高了拉曼信号的增强效果。

本发明的一种表面增强拉曼散射基底，该基底结构包括金属衬底(21)以及在金属衬底上形成平行排布的多个微纳条形槽(210)，并且，在微纳条形槽(210)中均匀分布银纳米颗粒，将颗粒结合所述微纳条形槽结构地聚集在微纳条形槽中，增强电场强度，进而增强拉曼散射强度。

可选的，所述金属衬底(21)为金衬底。

可选的，所述银纳米颗粒为纳米球，所述纳米球的直径为30nm～50nm。

可选的，所述微纳条形槽(210)的宽度为3μm，相邻的任意两个所述微纳条形槽之间的间距为8μm。

本发明的一种表面增强拉曼散射基底的制作方法，该方法包括以下步骤：

步骤1、在金属衬底上形成平行排布的微纳条形槽；

步骤2、在所述微纳条形槽中形成均匀分布的银纳米颗粒。

所述步骤2还包括以下步骤：

在微纳条形槽中添加银纳米颗粒去离子水溶液；

去除所述银纳米颗粒去离子水溶液中的去离子水，从而在所述微纳条形槽中形成均匀分布的银纳米颗粒。

所述金属衬底为金衬底。

所述步骤1的在金属衬底上形成平行排布的微纳条形槽，具体包括以下处理：

先用无水乙醇和去离子水清洗金衬底，然后放入装有分析纯的无水乙醇溶液的试管中并放入超声振荡机中进行超声振荡20分钟，取出；

再一次用分析纯的无水乙醇清洗，去离子水清洗，用氮气吹干金衬底表面；

用等离子烘干机，烘干时间为30秒，得到表面干净的金衬底；

用原子力显微镜扫描金衬底表面；

然后利用原子力显微镜采用轻敲模式，在金衬底表面上进行刻蚀操作；