28218.基于自組裝技術(shù)制備表面增強拉曼散射基底的研究

1、基于自組裝技術(shù)制備表面增強基于自組裝技術(shù)制備表面增強拉曼散射基底的研究拉曼散射基底的研究TheStudyofHighPerfmanceSurfaceenhancedRamanScatteringSubstratesDevelopedbySelfassembly學(xué)科專業(yè)：儀器科學(xué)與技術(shù)研究生：李康指導(dǎo)教師：徐宗偉副教授天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院貳零壹肆年拾貳月摘要表面增強拉曼散射（SERS）技術(shù)是一種非接觸式、能夠提供待測物單分子水

2、平信息的無損檢測技術(shù)，它具有超靈敏度、低成本和實時檢測等優(yōu)點，在物質(zhì)檢測和光學(xué)傳感領(lǐng)域里具有重要地位，并且在單分子水平的生物傳感和環(huán)境監(jiān)測中取得了廣泛的應(yīng)用。伴隨在1977年由英國南安普頓大學(xué)FleishmanM教授在研究中所發(fā)現(xiàn)的SERS效應(yīng)，掀起了利用拉曼進行物質(zhì)檢測的新高潮，并通過在機理研究和SERS基底制備上的深入，將其逐步推向了物質(zhì)檢測的實際應(yīng)用領(lǐng)域。為了獲得具有優(yōu)良特性納米結(jié)構(gòu)的基底，在SERS的研究和發(fā)展歷史中，有很多的微

3、納米加工技術(shù)方法被應(yīng)用進來。如早期的可控尺寸和高效率的電化學(xué)粗糙發(fā)、化學(xué)合成法等，及隨后可同時保證低成本和基底均勻性的自組裝及膠體球刻蝕技術(shù)，以及近些年來被引入的能量束刻蝕技術(shù)等。但各自方式在制備結(jié)構(gòu)、加工工藝難度、技術(shù)要求和成本等方面的限制因素，也成為近年來SERS技術(shù)進一步推廣和應(yīng)用的重要課題。本文針對SERS基底制備存在的限制因素，提出了一種利用自組裝技術(shù)與離子濺射鍍膜工藝相結(jié)合的方式，進行簡單且低成本的SERS基底制備方法，其表

4、面關(guān)鍵熱點可以通過鍍膜工藝和自組裝結(jié)構(gòu)單元的選擇進行調(diào)控。論文還結(jié)合SEM及FIB加工技術(shù)，對基底結(jié)構(gòu)形貌變化規(guī)律進行了觀察和研究，對其增強機理進行了深入分析探討。所制備的基底被稱為3D球型密排陣列的SERS基底，具有聚苯乙烯微球為基礎(chǔ)的支撐層和一定厚度的Au材料拉曼活性層?；妆砻婢哂刑厥獾慕饘兕w粒和間隙結(jié)構(gòu)等電磁增強區(qū)域，在414.2nm直徑聚苯乙烯微球為支撐層的基底上可以提供107的SERS增強，其結(jié)果通過對基底進行拉曼光譜的表征