[发明专利]一种表面增强拉曼散射基底及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 202011593563.8 | 申请日： | 2020-12-29 |
| 公开（公告）号： | CN114695615A | 公开（公告）日： | 2022-07-01 |
| 发明（设计）人： | 潘革波;周全 | 申请（专利权）人： | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 |
| 主分类号： | H01L33/22 | 分类号： | H01L33/22;H01L33/00;G01N21/65 |
| 代理公司： | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人： | 巩克栋 |
| 地址： | 215123 江苏省苏州市*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 表面 增强 散射 基底 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种表面增强拉曼散射基底，其特征在于，所述表面增强拉曼散射基底包括依次层叠设置的光源层、半导体衬底层以及拉曼散射材料层。
2.根据权利要求1所述的表面增强拉曼散射基底，其特征在于，述光源层为发光二极管光源层；
优选地，所述半导体衬底层的材料包括氮化镓、氮化铝或氮化铟中的任意一种或至少两种组合；
优选地，所述氮化镓为n型氮化镓；
优选地，所述拉曼散射材料层的材料包括贵金属，优选铂、金、银或钯中的任意一种或至少两种组合。
3.根据权利要求1或2所述的表面增强拉曼散射基底，其特征在于，所述半导体衬底层和拉曼散射材料层均具有微孔阵列结构；
优选地，所述半导体衬底层与拉曼散射材料层的微孔阵列结构相同；
优选地，所述微孔阵列结构中微孔的形状为六边形或圆形；
优选地，所述微孔阵列结构中微孔的孔径为50-100nm；
优选地，所述拉曼散射材料层直接设置在所述半导体衬底层之上，不与所述光源层接触。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的表面增强拉曼散射基底，其特征在于，所述光源层的厚度为4-6μm，优选5μm；
优选地，所述半导体衬底层的厚度为3-7μm，优选5μm；
优选地，所述拉曼散射材料层的厚度为10-60nm。
5.一种根据权利要求1-4中任一项所述的表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)在光源层上气相外延生长半导体材料，得到半导体衬底层；
(2)在所述半导体衬底层上原位生长贵金属，形成拉曼散射材料层，得到所述表面增强拉曼散射基底。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述半导体材料包括氮化镓、氮化铝或氮化铟中的任意一种或至少两种组合；
优选地，步骤(1)还包括：将得到的半导体衬底层进行超声清洗，随后用N2吹干；
优选地，所述超声清洗依次在王水、丙酮、乙醇和去离子水中进行；
优选地，所述超声清洗的时间为5-20min。
7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，在所述步骤(1)之后进行步骤(1’)：对步骤(1)得到的半导体衬底层进行刻蚀，得到具有微孔阵列结构的半导体衬底层；
优选地，步骤(1’)中，所述刻蚀的方法包括电化学刻蚀或光电化学湿法刻蚀；
优选地，所述光电化学湿法刻蚀的刻蚀液包括离子液体，优选1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐；
优选地，所述光电化学湿法刻蚀的光源包括氙灯；
优选地，所述氙灯的功率为200-400W；
优选地，所述光电化学湿法刻蚀的压力为4-6V；
优选地，所述光电化学湿法刻蚀的时间为10-30min；
优选地，在所述刻蚀之后，使用去离子水清洗所述半导体衬底层，随后用N2吹干，得到具有微孔阵列结构的半导体衬底层。
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