[发明专利]一种在原子力显微镜探针表面可控区域生成金属镀层的方法

摘要

本发明公开了一种在原子力显微镜(AFM)探针表面可控区域生成金属镀层的方法，所述方法是利用化学还原处理的方法在AFM探针针尖表面上进行金属沉积，所述方法制备得到的金属膜层，具有成本低，膜层致密，重现性高和对环境友好等特点。所述方法是通过准确控制AFM针尖扎入含氟化氢的薄膜的深度，在探针针尖表面得到不同大小的活化区域；再将其浸入含有金属离子的盐溶液内进行化学还原反应，通过准确控制沉积时间以及改变金属离子浓度，可以获得不同金属和不同厚度的镀层。因此，通过控制实验中的不同条件，采用化学镀的方法对商品化的AFM针尖进行金属的沉积，可以获得不同性质的光滑TERS针尖。

主权项

1.一种在原子力显微镜(AFM)探针表面可控区域还原生成金属镀层的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：1)含氟化氢的高分子聚合物薄膜的制备，其中，所述含氟化氢的高分子聚合物薄膜是以高分子聚合物为主体基底，并将氟化氢以离子形式分散其中；2)采用步骤1)制备的含氟化氢的高分子聚合物薄膜对AFM探针针尖表面可控区域进行活化处理，去除其表面氧化层，同时使其表面活化生成Si‑H键；3)对步骤2)制备得到的去除表面氧化层并经表面活化后的AFM探针针尖表面可控区域进行化学还原处理，即制备得到金属镀层；其中，在步骤1)中，所述含氟化氢的高分子聚合物薄膜的制备包括如下步骤：(1a)基片表面处理：取基片，分别用丙酮、乙醇、超纯水超声洗涤数次，每次洗涤至少5分钟；随后将基片置于浓硫酸与30％过氧化氢混合溶液中，于80～100℃温度下浸泡20～40分钟；最后用超纯水洗涤干净后，N₂吹干即可；(1b)含氟化氢的高分子聚合物薄膜的制备：将5～20mg/mL的高分子聚合物的溶液滴加在步骤(1a)获得的经表面处理后的基片上，经过50～70℃热处理，得到高分子聚合物薄膜；随后在其表面上逐滴滴加HF溶液，并在空气中静置，待其晾干后，得到覆盖在基片表面的含氟化氢的高分子聚合物薄膜。