[实用新型]二维正弦光栅抗偏振敏感SERS基底

说明书

本实用新型涉及一种二维正弦光栅抗偏振敏感SERS基底。本实用新型是由三层结构组成，包括位于底部的SiO₂基层、位于所述SiO₂基层上表面的固化的光刻胶衬层以及附着在所述固化的光刻胶衬层上表面的贵金属膜层；所述固化的光刻胶衬层的上表面和所附着的贵金属膜层呈现二维正弦光栅结构的分布形式，用以在任意偏振方向的入射激光激励情况下产生稳定的增强电场强度。本实用新型的使用，可使得在实际SERS应用检测中无须调整入射激光偏振方向，由此简化了SERS检测过程，提高了实际工作中SERS检测的可靠性。

技术领域

本实用新型涉及一种表面增强拉曼散射检测技术，具体地说是一种二维正弦光栅抗偏振敏感SERS基底。

背景技术

在表面增强拉曼散射（Surface Enhanced Raman Scattering，SERS）检测技术中，广泛使用的是纳米结构的SERS基底，这种纳米结构的SERS基底包括纳米球状结构、纳米片状结构、纳米柱状结构和纳米线状结构等，但是，在实际SERS检测使用过程中，这类纳米结构的SERS基底都存在一个共同的问题，就是只有在一个最佳的入射激光偏振方向下，才能检测到最强的拉曼信号。这说明，基于这类纳米结构的SERS基底对入射激光的偏振方向是十分敏感的，即只有当入射激光的偏振方向与SERS基底的固有响应激发方向相一致时，才能产生最强的拉曼信号；而当这两个方向的偏差过大时，就无法检测到拉曼信号。

由此可知，在非实验室环境的实际工作的SERS检测过程中，这些SERS基底所检测到的拉曼信号的强度，存在有很大的不确定性和不可重现性，因此，无法满足SERS检测技术领域所需的高可靠性的要求。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种二维正弦光栅抗偏振敏感SERS基底，以解决现有SERS基底对入射激光偏振方向敏感的问题。

本实用新型是这样实现的：一种二维正弦光栅抗偏振敏感SERS基底，由三层结构组成，包括位于底部的SiO₂基层、位于所述SiO₂基层上表面的固化的光刻胶衬层以及附着在所述固化的光刻胶衬层上表面的贵金属膜层；所述固化的光刻胶衬层的上表面和所附着的贵金属膜层呈现二维正弦光栅结构的分布形式，用以在任意偏振方向的入射激光激励情况下产生稳定的增强电场强度。

在本实用新型中，在所述固化的光刻胶衬层的上表面形成的二维正弦光栅结构，是用两个相干光干涉光刻系统在固化的光刻胶衬层的上表面的两个相互垂直方向同时曝光生成的，其深度是通过调整曝光时间来控制的。

在本实用新型中，所述相干光干涉光刻系统的激光波长为266nm。

在本实用新型中，所述贵金属膜层是通过热蒸镀方法将金或银均匀、致密地附着在所述固化的光刻胶衬层的上表面，其厚度是通过调整蒸镀时间来控制的。

本实用新型通过两个相互垂直的方向上设置正弦光栅的方法形成二维正弦光栅结构，可在任意偏振方向的入射激光的激励作用下，使两个方向上的正弦光栅表面所产生的增强电场相互叠加，从而能够形成稳定的增强电场强度，由此解决了现有各类纳米结构的SERS基底所存在的对入射激光偏振方向敏感的问题。

本实用新型可以通过调整二维正弦光栅的周期大小来满足当前SERS检测领域所有的入射激光工作波长的要求，能够适用于多种场合的SERS检测。

本实用新型的使用，可使得在实际SERS应用检测中无须调整入射激光偏振方向，由此简化了SERS检测过程，提高了实际工作中SERS检测的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型中相干光干涉光刻系统的结构示意图。