[发明专利]基于二次增强的表面增强拉曼探头的制作方法

摘要

本发明是基于二次增强的表面增强拉曼探头的制作方法，由镀金属膜的四棱锥微尖结构及其尖端的金属纳米颗粒组成。微尖结构激发传播的表面等离子体波，沿金属膜表面传播并汇聚于其尖端，形成初步的局域增强场，该增强场作为激发场，激发金属纳米颗粒产生进一步的局域，形成比初步局域场更强的二次局域增强场，从而获得较高的增强因子，使探头实现高灵敏的表面增强拉曼探测。本发明克服了传统的拉曼探测器的增强因子不高的问题，实现了高灵敏的表面增强拉曼探测。

主权项

基于二次增强的表面增强拉曼探头的制作方法，其特征在于所述高灵敏表面增强拉曼探头由基底、金属膜和金属纳米颗粒组成；表面增强拉曼探头的制作步骤如下：步骤S1：选择基底材料及金属材料；基底为四棱锥微体结构；步骤S2：根据金属/介质介面的表面等离子体波的波矢匹配条件，确定计算四棱锥微尖结构激发的沿微尖侧壁、微尖底部向微尖传播的表面等离子体波的波长，计算表面等离子体波长满足关系： λ spp = λ 0 ϵ d + ϵ m ϵ d ϵ m - - - ( 1 ) 其中，εd，εm分别为基底材料和金属材料的介电常数，λ0为入射激光波长，λspp为表面等离子体波长；步骤S3：由于微尖结构底部不同边缘激发的沿尖端传播的表面等离子体波相互干涉成驻波，在干涉的波腹位置具有最强的初次局域场，使微尖尖端位于干涉的波腹中，由此设计微尖结构参数满足以下关系： h / cos θ = 2 n + 1 4 λ spp - - - ( 2 ) 其中h为微尖尖端到底部的高度，θ为微尖尖端角度的一半，n为整数，表示干涉级次；金属膜镀制在四棱锥体结构上，获得微尖结构；步骤S4：微尖尖端为一纳米尺度的微尖尖端平台结构，将金属纳米颗粒嵌入微尖尖端平台内，金属纳米颗粒尺寸小与微尖尖端平台的尺寸大小近似相同，形成表面增强拉曼探头。