[发明专利]一种基于2D贵金属纳米结构的SERS基底的制备方法

权利要求书

1.一种基于2D贵金属纳米结构的SERS基底的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对基底进行清洗和亲水处理；

S2、利用胶体自组装方法在基底表面形成聚合物微球阵列；

S3、对聚合物微球阵列进行氧等离子刻蚀15～30min，使表面光滑的聚合物微球阵列变为毛绒状聚合物微球阵列；其中，毛绒间隙不超过30nm，刻蚀气体为纯氧气，流速为20～40sccm，功率为20～50W；

S4、在毛绒状聚合物微球阵列表面沉积一层贵金属；

S5、去除贵金属层与基底之间的毛绒状聚合物微球阵列，即可得到基于2D贵金属纳米结构的SERS基底。

2.根据权利要求1所述基于2D贵金属纳米结构的SERS基底的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

S1、将基底先后置于丙酮、无水乙醇和去离子水中超声清洗，取出并用氮气吹干，通过亲水处理使基底表面呈现超亲水特性；

S2、利用胶体自组装方法在步骤S1处理所得基底表面自组装一层规则有序排布的聚合物微球阵列，然后在60℃下干燥处理60～90min，再在80℃下热处理5～10min，得到基底A；

S3、对步骤S2所得基底A表面进行氧等离子刻蚀15～30min，使基底A表面的光滑聚合物微球阵列变为毛绒状聚合物微球阵列，得到基底B；其中，毛绒间隙大小不超过30nm，刻蚀气体为纯氧气，流速为20～40sccm，功率为20～50W；

S4、利用电子束蒸镀或热蒸发沉积在步骤S3所得基底B表面沉积一层贵金属，厚度为15～30nm，得到基底C；

S5、将步骤S4所得基底C浸入丙酮或三氯甲烷溶液中刻蚀30～60min，以去除贵金属层与基底之间的毛绒状聚合物微球阵列，经清洗、吹干，即获得基于2D贵金属纳米结构的SERS基底。

3.根据权利要求1或2所述基于2D贵金属纳米结构的SERS基底的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述基底为SiO₂/Si、玻璃、石英、GaAs、GaN、Si₃N₄、SiC无机材料，或PDMS、PMMA、PI有机材料。

4.根据权利要求1或2所述基于2D贵金属纳米结构的SERS基底的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述亲水处理步骤通过紫外臭氧氧化、氧等离子处理或在80℃的H₂O/H₂O₂/NH₄OH混合溶液中浸泡实现。

5.根据权利要求1或2所述基于2D贵金属纳米结构的SERS基底的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述聚合物微球的材料为聚苯乙烯或PMMA。

6.根据权利要求1或2所述基于2D贵金属纳米结构的SERS基底的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述聚合物微球的直径为0.5～3μm。

7.根据权利要求1或2所述基于2D贵金属纳米结构的SERS基底的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述刻蚀气体采用氧气与氩气的混合气体替代，其中，氧气的流速为30～60sccm，氩气的流速为10～30sccm，功率为20～50W。

8.根据权利要求1或2所述基于2D贵金属纳米结构的SERS基底的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述贵金属为金或银。