[发明专利]一种表面增强拉曼散射衬底及其制备方法

权利要求书

1.一种表面增强拉曼散射衬底，其特征在于：包括球形空壳和薄膜，薄膜覆盖在球形空壳的上半球面，构成复合微腔结构，所述的球形空壳为ZnO、TiO₂、Al₂O₃、GaN、AlN中任意一种空壳，所述的薄膜为Ag薄膜或者Au薄膜；所述的表面增强拉曼散射衬底的制备方法包括以下步骤：1)自组装聚苯乙烯纳米球阵列模板；2)利用反应离子刻蚀系统调节阵列模板；3)在阵列模板上沉积ZnO、TiO₂、Al₂O₃、GaN、AlN中任意一种；4)在氮气氛围内退火；5)在退火后的阵列模板上沉积Ag薄膜或者Au薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种表面增强拉曼散射衬底，其特征在于：所述的复合微腔结构附着在衬底上。

3.根据权利要求2所述的一种表面增强拉曼散射衬底，其特征在于：所述的衬底为硅片、石英片、蓝宝石片或玻璃中的任何一种。

4.一种权利要求1或2所述的表面增强拉曼散射衬底的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)自组装聚苯乙烯纳米球阵列模板；2)利用反应离子刻蚀系统调节阵列模板；3)在阵列模板上沉积ZnO、TiO₂、Al₂O₃、GaN、AlN中任意一种；4)在氮气氛围内退火；5)在退火后的阵列模板上沉积Ag薄膜或者Au薄膜。

5.根据权利要求4所述的一种表面增强拉曼散射衬底的制备方法，其特征在于：所述的自组装聚苯乙烯纳米球阵列模板，其纳米球直径为200nm-2000nm，自组装方法为旋涂、滴涂或提拉的任何一种。

6.根据权利要求4所述的一种表面增强拉曼散射衬底的制备方法，其特征在于：所述的反应离子刻蚀系统的射频功率为60-80W，O₂流量为1-2.5L/min，刻蚀时间为1-120s。

7.根据权利要求4所述的一种表面增强拉曼散射衬底的制备方法，其特征在于：所述反应离子刻蚀系统调节阵列模板，调整后阵列间隙尺寸为10nm-200nm。

8.根据权利要求4所述的一种表面增强拉曼散射衬底的制备方法，其特征在于：步骤3)和4)所述的在阵列模板上沉积的方法为磁控溅射、电子束蒸发、热蒸发或原子层沉积(ALD)中任何一种。

9.根据权利要求8所述的一种表面增强拉曼散射衬底的制备方法，其特征在于：所述的磁控溅射技术沉积ZnO、TiO₂、Al₂O₃中任意一种的条件为：功率80W，通入氩气与氧气比例体积为1:1，衬底旋转不加热，压强1Pa。

10.根据权利要求8所述的一种表面增强拉曼散射衬底的制备方法，其特征在于：所述的磁控溅射技术沉积GaN或AlN的条件为：功率80W，通入氩气与氮气比例体积为1:1，衬底旋转不加热，压强1Pa。

11.根据权利要求8所述的一种表面增强拉曼散射衬底的制备方法，其特征在于：所述的磁控溅射技术沉积Ag薄膜或者Au薄膜的条件为：功率80W，衬底旋转不加热，氩气氛围，压强1Pa。

12.根据权利要求4所述的一种表面增强拉曼散射衬底的制备方法，其特征在于：所述的氮气氛围内退火的温度为300-800℃。

13.根据权利要求1或2所述的一种表面增强拉曼散射衬底，其特征在于：所述的衬底用于检测β-兴奋剂和对巯基苯胺。