基于磁控濺射技術(shù)制備高效SERS基底的研究.pdf

1、拉曼光譜是一種可對(duì)物質(zhì)進(jìn)行指紋性認(rèn)證的振動(dòng)譜,他與分子的結(jié)構(gòu)有著密切的聯(lián)系。物質(zhì)結(jié)構(gòu)的任何微小變化會(huì)非常敏感地反映在拉曼光譜中,因而它被廣泛的應(yīng)用于物質(zhì)鑒定、分子結(jié)構(gòu)、質(zhì)量控制、文物考古、寶石鑒定等物理、化學(xué)、生命科學(xué)等領(lǐng)域。但是由于拉曼信號(hào)非常小,直到表面增強(qiáng)拉曼散射(SERS)使得散射截面得到相當(dāng)可觀的增強(qiáng)(106倍),在靈敏度上有了很大的提高,使得拉曼信號(hào)作為光了探針成為可能。 通常SERS獲取的方法主要是幾種貴金屬：金、

2、銀、銅的膠體和粗糙表面。對(duì)膠體有通過氧化還原等化學(xué)方法制備的膠體,也可通過激光燒蝕等物理方法獲得。通?；瘜W(xué)方法制備的膠體,制備簡單且容易獲得大量的膠體,但是會(huì)含有很多雜質(zhì)。給我們的使用和分析帶了諸多不便。通過激光燒蝕的方法制備的膠體雖然很純凈,但產(chǎn)率低成本高。粗糙表面的方法有化學(xué)腐蝕、物理研磨等方法。但也存在很多缺點(diǎn),如雜質(zhì)的殘留、粗糙度不好控制等。所以我們希望找到一種制備方便、控制容易、成份純凈、應(yīng)用廣泛的新犁SERS基底。因此我們選

3、擇了磁控濺射制備薄膜的方法。 磁控濺射技術(shù)是70年代發(fā)展起來的新型濺射技術(shù),目前已實(shí)際應(yīng)用在科研和生產(chǎn)中。磁控濺射鍍膜主要可用于電子工業(yè)、光學(xué)及光導(dǎo)通訊、磁性材料及記錄介質(zhì)等,具有低溫、高速、低損傷等優(yōu)點(diǎn)。低溫和低損傷是指基片的溫升低,損傷??；高速是指沉積速率快?；诖趴貫R射高速的優(yōu)點(diǎn),我們可以大量的制備；而低溫、低損等方面的優(yōu)點(diǎn)對(duì)于制備SERS基底至關(guān)重要,因?yàn)楫?dāng)溫度太高時(shí),薄膜的粗糙度很容易被破壞。此外,該技術(shù)的另一個(gè)很重要

4、優(yōu)勢：適用于各種金屬、合金、半導(dǎo)體等材料。同時(shí),我們只要通過控制濺射氣壓、電流、時(shí)間、以及退火工藝等濺射條件就可以得到微觀顆粒度從幾納米到幾百納米SERS活性表面。采用超高真空環(huán)境技術(shù),因而制備的基底十分純凈,而且在相同條件下具有很好的重復(fù)性和穩(wěn)定性。 本文中我們基于磁控濺射技術(shù)制備高效的SERS基底,通過原子力(AFM),掃描電鏡(TEM),透射電鏡(SEM),以及可見、近紅外拉曼光譜儀等手段對(duì)基底的表面形貌,內(nèi)部結(jié)構(gòu),以及其