[发明专利]具有拉曼增强性质的一维、二维或三维纳米间隙阵列及其制备方法

权利要求书

1.一种具有拉曼增强性质的一维、二维或三维纳米间隙阵列的制备方法，其步 骤如下：

1)以平整的环氧树脂片为基底，沿垂直于基底的方向、在5×10^-4～1×10^-3Pa 的真空度下向基底表面沉积金/间隔层/金三层金属膜，沉积速度为两层金膜的沉积厚度均为50～150nm，间隔层的沉积厚度为2～20nm；将沉积 后的基底切割成条状，条宽0.5～3mm，然后将条状基底包埋在环氧树脂预聚 体中，50～80℃条件下固化0.5～2小时；

2)沿垂直于条状的方向进行切片，切割速度为0.6～1.2mm/s，得到的超薄树 脂片的厚度为80～200nm，宽度为0.5～3mm；然后用镀有40～200nm金膜的基 底进行收集，使得到的超薄树脂片平铺在金膜上，从而使金/间隔层/金三层膜 垂直于镀有金膜的基底；

3)采用酸刻蚀或反应性等离子体刻蚀的方法除去间隔层材料，再将样品置于 反应性等离子体刻蚀机中，在刻蚀气压5～10mTorr、刻蚀温度10～20℃、氧气 流速10～50sccm、刻蚀功率200～300W的条件下刻蚀100～200秒，以完全除 去环氧树脂，从而在镀有金膜的基底上得到间隔2～20nm的一维线型金纳米 间隙；

4)将步骤1)中的平整的环氧树脂基底换为条带结构的环氧树脂基底，条带 间距为5～100μm，条带宽度为5～100μm，条带深度为2～10μm；沉积方向与 条带结构侧面的夹角为30～50°，在5×10^-4～1×10^-3Pa的真空度下进行沉积， 使得环氧树脂基底上每个条带结构同一方向的侧面和上表面被蒸镀上金/间 隔层/金三层膜；沉积速度为两层金膜的沉积厚度均为50～150nm， 间隔层的沉积厚度为2～20nm；

5)将步骤4)中的样品包埋在环氧树脂预聚体中，50～80℃条件下固化0.5～2 小时，沿平行于条带基底的方向进行切片，切割速度为0.6～1.2mm/s，得到 的超薄树脂片的厚度为80～200nm；弃去上表面带有金/间隔层/金三层膜的超 薄树脂片，收集对条带侧面金属膜进行切割的超薄树脂片平铺在镀有 40～200nm金膜的基底上，采用与步骤2)相同的方法去除间隔层和环氧树脂， 得到二维条带型金纳米间隙阵列；

6)在二维条带型纳米间隙阵列的基础上，用精密捞取环将切割后的另一片含 有二维条带型纳米间隙阵列的树脂片有角度地叠放在第一片树脂片上方，亦 可以按此方法叠加第三片、第四片…..，采用与步骤2)相同的方法去除间隔 层和环氧树脂得到三维堆垛型纳米间隙阵列。

2.如权利要求1所述的一种具有拉曼增强性质的一维、二维或三维纳米间隙阵 列的制备方法，其特征在于：间隔层为铝、镍、铬、十二烷基硫醇、十六烷 基硫醇、二氧化硅或三氧化二铝。

3.如权利要求1所述的一种具有拉曼增强性质的一维、二维或三维纳米间隙阵 列的制备方法，其特征在于：收集超薄树脂片的镀有金膜的基底为硅片、玻 璃片或铜箔。

4.一种具有拉曼增强性质的一维、二维或三维纳米间隙阵列，其特征在于：由 权利要求1～3任何一项方法制备得到。