表面微納米褶皺的制備及其在SERS中的應(yīng)用研究.pdf

1、剛性薄膜/彈性基底結(jié)構(gòu)中，利用兩者的彈性系數(shù)不一樣，通過(guò)控制工藝過(guò)程，可以獲得微納米褶皺。通常獲得褶皺的方式有兩種：機(jī)械拉伸和熱膨脹。通過(guò)控制基底拉伸方向和釋放應(yīng)力的形式，可以得到不同形貌的褶皺結(jié)構(gòu)；對(duì)彈性基底加熱，并在其表面進(jìn)行氧化處理或鍍金屬薄膜，隨后冷卻以釋放基底熱應(yīng)力，可以獲得無(wú)序微納褶皺。傳統(tǒng)的方法是通過(guò)光刻等工藝，先在基底上制備出微結(jié)構(gòu)，然后在微結(jié)構(gòu)上進(jìn)行濺射或熱解等操作，從而獲得褶皺結(jié)構(gòu)，但其工藝較復(fù)雜，且增強(qiáng)性能一般。本

2、文利用熱膨脹法，在調(diào)控應(yīng)力釋放的方式下，引入掩膜板起到邊界效應(yīng)作用，進(jìn)而影響褶皺的生成，并將該褶皺應(yīng)用于SERS基底。具體內(nèi)容如下：
　　首先，說(shuō)明了薄膜褶皺基底的制備工藝，包括：PDMS基底的制備、掩膜板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、磁控濺射鍍膜處理等。所選用的掩膜板結(jié)構(gòu)為條紋狀，縫隙尺寸為幾十微米到一百微米，掩膜板厚度為300μm和500μm。通過(guò)控制實(shí)驗(yàn)條件，如：濺射時(shí)長(zhǎng)、濺射溫度、掩膜板尺寸等，來(lái)調(diào)控褶皺的薄膜厚度、回縮應(yīng)力大小、邊界條件，

3、進(jìn)而控制褶皺最后的結(jié)構(gòu)形式和尺寸大小。通過(guò)掩膜板的調(diào)控作用，在使用熱膨脹的方式下，控制濺射時(shí)間，可以獲得正弦形式的表面薄膜褶皺。同時(shí)，使用AFM對(duì)褶皺表面形貌進(jìn)行表征，得到褶皺的振幅和波長(zhǎng)信息，以此信息來(lái)獲得褶皺結(jié)構(gòu)的深寬比。合理控制濺射時(shí)長(zhǎng)，改變表面薄膜褶皺的厚度，可以獲得兩種典型的褶皺結(jié)構(gòu)：正弦嵌套薄膜褶皺和表面微納米褶皺。
　　其次，在較好的調(diào)控薄膜褶皺的情況下，進(jìn)而把薄膜微褶皺應(yīng)用于SERS基底，并研究其增強(qiáng)性能。主要講述

4、了SERS基底的制備方法，并采用羅丹明R6G作為探針?lè)肿訉?duì)SERS基底進(jìn)行檢測(cè)，使用型號(hào)為HORIBAHR800的激光拉曼光譜儀進(jìn)行信號(hào)檢測(cè)。在實(shí)驗(yàn)允許的情況下，分別對(duì)薄膜厚度、濺射溫度、掩膜板尺寸等對(duì)SERS基底的增強(qiáng)性能進(jìn)行了最優(yōu)探索，本實(shí)驗(yàn)中，在溫度為100℃、薄膜厚度300μm、掩膜板尺寸為30μm時(shí)，增強(qiáng)性能較優(yōu)。并分別對(duì)正弦嵌套薄膜褶皺和表面微納米褶皺的增強(qiáng)性能進(jìn)行了檢驗(yàn)說(shuō)明，最后對(duì)該SERS基底能檢測(cè)到的最低羅丹明R6G濃