[发明专利]一种以钯为靶材制备表面等离子体共振芯片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及表面等离子体共振传感技术领域，尤其涉及一种以钯为靶材制备表面等离子体共振芯片的方法。

背景技术

表面等离子体共振技术(SPR)是一项基于物理光学现象的先进生化检测技术，通过测量分子结合导致的芯片表面折射率变化来检测多种生物分子的结合过程。芯片表面折射率的变化与吸附在金属表面的物质有关，将配体分子固定于芯片的金属膜表面，监控溶液中被分析物与该配体的结合过程。在复合物形成或解离过程中，芯片表面溶液的折射率发送变化，随机产生SPR信号。

表面等离子体共振的检测原理为：一束P偏振光在一定角度范围内入射到棱镜与表面等离子体共振芯片的金属膜的界面上发生全反射，当入射光的波向量与表面等离子体共振芯片的金属膜表面电子振荡频率相匹配时，光被耦合进入金属膜，引起电子发生共振，即表面等离子体共振，并产生沿界面平面传播的表面等离子体波，同时在金属膜内部产生垂直方向且以指数形式衰减的消失波，该消失波的有效深度约为100～200nm。

由于共振时入射光的能量部分地转移给表面等离子体基元，使反射光的强度急剧下降，此时的入射角称为共振角。共振角随表面等离子体共振芯片的金属膜表面的折射率变化而变化，并且，共振角与金属膜表面结合的分子质量成正比，因此，可以通过共振角变化研究金属/溶液界面的变化。由于消失波的有效深度为100～200nm，太厚的金属膜导致消失场到达不了金属/溶液界面，检测不到反应信号，不能反映金属膜表面发生的变化。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种以钯为靶材制备表面等离子体共振芯片的方法,制备的表面等离子体共振芯片的金属薄膜约60nm。

有鉴于此，本发明提供了一种以钯为靶材制备表面等离子体共振芯片的方法，包括：

步骤a)将玻璃衬底放入真空溅射仪的生长室内；

步骤b)向所述生长室内通入氩气，抽真空至10^-2～10^-4mbr，以氧化铬为靶材，靶基距为4～7cm，在所述玻璃衬底上溅射氧化铬薄膜；

步骤c)向所述生长室内通入氩气，抽真空至10^-2～10^-4mbr，以钯为靶材、靶基距为4～7cm，在所述步骤b)得到的产物上溅射钯薄膜。

优选的，所述步骤b)中溅射电流为70～90mA。

优选的，所述步骤b)中溅射电流为80mA。

优选的，所述步骤b)中溅射时间为60～80秒。

优选的，所述步骤c)中溅射电流为40～60mA。

优选的，所述步骤c)中溅射电流为50mA。

优选的，所述步骤c)中溅射时间为120～180秒。

优选的，所述步骤c)具体为：

步骤c1)向所述生长室内通入氩气，抽真空至10^-2～10^-4mbr，以钯为靶材、靶基距为4～7cm，在所述步骤b)得到的产物上溅射钯薄膜70～100秒，冷却；

步骤c2)在所述步骤c1)得到的产物上溅射钯薄膜50～80秒，冷却。

优选的，还包括对玻璃衬底的预处理，具体为：

将玻璃衬底在体积比1：5的H₂O₂与H₂SO₄的混合溶液中加热，然后用清水冲洗，氮气吹干。

本发明提供了一种以钯为靶材制备表面等离子体共振芯片的方法，包括：将玻璃衬底放入真空溅射仪的生长室内；向所述生长室内通入氩气，抽真空至10^-2～10^-4mbr，以氧化铬为靶材，靶基距为4～7cm，在所述玻璃衬底上溅射氧化铬薄膜；向所述生长室内通入氩气，抽真空至10^-2～10^-4mbr，以钯为靶材、靶基距为4～7cm，在上述步骤得到的产物上溅射钯薄膜。本发明采用真空溅射原理，并采用4～7cm的靶基距，制备得到的金属薄膜厚度可控，约60nm，可以用于表面等离子体共振芯片。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种以钯为靶材制备表面等离子体共振芯片的方法，包括：

步骤a)将玻璃衬底放入真空溅射仪的生长室内；