[发明专利]一种共振峰位可调的金属纳米结构的制备方法

权利要求书

1.一种共振峰位可调的金属纳米结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)对样品表面进行亲水性处理；

b)制备均匀分散的PS纳米球溶液：

将PS纳米球分散液和无水乙醇按体积比为1:(1～10)混合，超声分散均匀，得到均匀分散的PS纳米球溶液；其中PS纳米球的直径为50nm～1000nm，PS纳米球分散液中PS纳米球的质量分数为5％～20％；

c)PS纳米球在水面的预组装：

将均匀分散的PS纳米球溶液滴加到经亲水性处理后的Si片上，再将该硅片以10～45°的倾斜角度伸入盛有去离子水的容器中，PS纳米球滑入去离子水中，在水面预组装形成PS纳米球单层膜；其中滴加到Si片上的PS纳米球溶液的体积V与容器中去离子水的表面积S的关系为V/S＝0.5～5μL/cm²；

d)将PS纳米球单层膜转移至经步骤a)处理的样品表面，在样品表面得到单层自主装的PS纳米球结构；

e)通过电子束蒸发、热蒸发或磁控溅射的方式在具有单层自主装的PS纳米球结构的样品表面沉积金属，沉积的金属的总厚度小于PS纳米球结构中PS纳米球的半径；

f)将沉积金属后的样品表面的PS纳米球结构去除，即在样品表面得到共振峰位可调的金属纳米结构。

2.根据权利要求1所述的共振峰位可调的金属纳米结构的制备方法，其特征在于：所述步骤a)的具体操作为：将样品置于臭氧环境中，用紫外线照射1～30min；或者将样品置于体积比为3:1的浓硫酸与双氧水的混合溶液中，在100～150℃下浸泡30～120min。

3.根据权利要求1所述的共振峰位可调的金属纳米结构的制备方法，其特征在于：所述步骤a)中的样品为Si片、蓝宝石、ITO层、GaN层或玻璃。

4.根据权利要求1所述的共振峰位可调的金属纳米结构的制备方法，其特征在于：所述步骤c)中待PS纳米球在水表面预组装形成PS纳米球单层膜后，在容器边缘注入十二烷基硫酸钠溶液，其中十二烷基硫酸钠溶液的浓度为0.1～10g/L，注入的十二烷基硫酸钠溶液的体积V₁与容器中去离子水的表面积S的关系为V₁/S＝0.01～0.1μL/cm²。

5.根据权利要求1所述的共振峰位可调的金属纳米结构的制备方法，其特征在于：所述步骤d)的具体操作为：将经过步骤a)处理的样品以10～45°的倾斜角度沿着步骤c)的容器边缘插入去离子水中，待该样品完全浸入PS纳米球单层膜下方时，向上提拉该样品，将PS纳米球单层膜捞起，静置样品直至PS纳米球单层膜上的水分自然晾干，即在样品表面得到单层自主装的PS纳米球结构。

6.根据权利要求1所述的共振峰位可调的金属纳米结构的制备方法，其特征在于：所述步骤e)进行之前，先对样品表面的PS纳米球结构中的PS纳米球的大小进行调控，即通过微波加热或平板加热的方式增大PS纳米球的直径，或者通过电感耦合等离子体刻蚀机的氧气刻蚀PS纳米球，以减小PS纳米球的直径。

7.根据权利要求6所述的共振峰位可调的金属纳米结构的制备方法，其特征在于：用平板加热的方式增大PS纳米球的直径时，加热时间为5～60s，加热温度为80～150℃；

用微波加热的方式增大PS纳米球的直径时，加热时间为5～200s，加热温度为70～100℃；

用电感耦合等离子体刻蚀机减小PS纳米球的直径时，刻蚀功率为30～300W，刻蚀时间为0.5～10min，刻蚀时的压强为0.5～5Pa。

8.根据权利要求6所述的共振峰位可调的金属纳米结构的制备方法，其特征在于：当增大PS纳米球的直径后，步骤e)中沉积的金属的总厚度小于PS纳米球的原始半径；

当减小PS纳米球的直径后，步骤e)中沉积的金属的总厚度小于减小后的PS纳米球的半径。