編號：FTJS10604
篇名：微球透鏡陣列并行制造表面增強(qiáng)拉曼襯底及其光譜增強(qiáng)研究
作者：王夢圓 趙晨 閆胤洲 趙艷 蔣毅堅(jiān)
關(guān)鍵詞： 表面增強(qiáng)拉曼光譜 超 分辨并行加工 微球透鏡陣列 光子納米射流 局域表面等離激元
機(jī)構(gòu)： 北京工業(yè)大學(xué)
摘要： SERS作為一種高靈敏物質(zhì)指紋譜分析技術(shù),在生物傳感、化學(xué)分析等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。具有規(guī)整納米結(jié)構(gòu)的SERS襯底是保證拉曼光譜痕量檢測可靠性和穩(wěn)定性的前提,實(shí)現(xiàn)高精度、大尺度和高效率的微納結(jié)構(gòu)制造是SERS襯底目前亟需突破的技術(shù)瓶頸。本工作提出了介質(zhì)微球透鏡—金納米孔(ML/AuNHs)陣列復(fù)合SERS襯底新結(jié)構(gòu)與制造新方法。首先,利用介質(zhì)微球透鏡光子納米射流,在沉積于微球底部的金膜上制備納米孔結(jié)構(gòu),形成ML/AuNHs復(fù)合結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)研究了532 nm納秒脈沖激光能量、微球透鏡直徑、金膜厚度等工藝參數(shù)對金納米孔的成形規(guī)律,通過優(yōu)化加工工藝,實(shí)現(xiàn)了微球透鏡陣列底部直徑215 nm金納米孔的超分辨并行加工。之后,理論分析了微球透鏡的SERS“熱點(diǎn)”自對準(zhǔn)聚焦、光學(xué)回音壁共振模式以及定向天線等光場調(diào)控過程,揭示了ML/AuNHs復(fù)合襯底的拉曼增強(qiáng)機(jī)制。最后,展示了ML/AuNHs復(fù)合襯底檢出靈敏度10-10 M(硝基苯硫酚,4-NBT)的SERS檢測能力,較單獨(dú)使用金屬納米孔降低2個數(shù)量級。本工作提供了一種簡易高效且具有高靈敏度的SERS襯底結(jié)構(gòu)及其制備方法,拓寬了SERS的實(shí)際應(yīng)用潛力。
