[发明专利]一种SERS芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种SERS芯片，其特征在于：所述SERS芯片包括表面具有多个凹坑的衬底和设置在所述凹坑内的纳米结构单元，所述纳米结构单元包括设置在所述凹坑内的第一部以及位于所述凹坑外的第二部；所述的纳米结构单元通过自组装方法在衬底的凹坑内形成第一导电材料，然后在所述的第一导电材料的表面原位生长第二导电材料制得，所述的第一导电材料为自组装形成的多个纳米粒子；所述的纳米粒子的粒径范围为2nm~120nm；所述凹坑的口部直径范围为30nm~4μm；所述凹坑的密度为10⁸~10¹⁰个/cm²衬底，相邻二个所述凹坑之间的最小间隔距离为1~50nm；所述的自组装方法包括将所述的衬底表面浸入纳米粒子的分散液中，通过挥发去除所述的分散液的溶剂。

2.根据权利要求1所述的SERS芯片，其特征在于：所述的纳米粒子的粒径范围为2~80nm。

3.根据权利要求2所述的SERS芯片，其特征在于：所述的纳米粒子的粒径范围为5~30nm。

4.根据权利要求2所述的SERS芯片的制备方法，其特征在于：所述第一导电材料的纳米粒子为合金结构或者核壳结构。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的SERS芯片，其特征在于：所述第一导电材料和所述第二导电材料包括金、银、铜、铂、铝中的一种或多种。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的SERS芯片，其特征在于：所述的第二部的厚度为2~200nm。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的SERS芯片，其特征在于：所述凹坑的深度范围为30nm~300nm，口部直径范围为30 nm ~500nm；相邻二个所述凹坑之间的最小间隔距离为5~50nm。

8.根据权利要求7所述的SERS芯片，其特征在于：所述凹坑的深度范围为40 nm ~300nm，口部直径范围为40 nm ~200nm；相邻二个所述凹坑之间的最小间隔距离为10~30nm。

9.根据权利要求8所述的SERS芯片，其特征在于：所述凹坑的深度范围为40 nm ~200nm。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的SERS芯片，其特征在于：所述的凹坑通过等离子刻蚀、紫外刻蚀、化学刻蚀、激光刻蚀、机械钻孔、机械冲压、纳米球印刷术或电化学法制得。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的SERS芯片，其特征在于：所述的衬底包括无机基材、有机基材或者无机/有机复合基材。

12.一种如权利要求1至11中任一项所述的SERS芯片的制备方法，其特征在于：通过自组装方法在所述的衬底的凹坑内形成第一导电材料，然后在所述的第一导电材料的表面原位生长第二导电材料形成所述的纳米结构单元；所述的自组装方法包括将所述的衬底表面浸入纳米粒子的分散液中，通过挥发去除所述的分散液的溶剂。