[发明专利]一种上转换荧光增强衬底及其制备方法

权利要求书

1.一种上转换荧光增强衬底，包括：

基板，所述基板具备晶体结构刚性；

制备于所述基板上的铜纳米颗粒阵列，所述铜纳米颗粒阵列由铜纳米颗粒组成，所述铜纳米颗粒阵列呈岛状分布；

制备于所述铜纳米颗粒阵列上的二氧化钛薄膜，所述二氧化钛薄膜为多晶结构；

所述铜纳米颗粒的直径为10～200nm，其高度为5～150nm，密度为10⁷～10¹¹/cm²，形状为半球形；

所述二氧化钛薄膜的厚度为2～240nm。

2.如权利要求1所述的上转换荧光增强衬底，其特征在于，所述基板的材质为石英、刚玉、碳化硅或氮化镓。

3.如权利要求1中所述的上转换荧光增强衬底，其特征在于，在波长范围700～1050nm之间具备表面等离激元吸收特征峰。

4.一种上转换荧光增强衬底的制备方法，用于制备权利要求1-3中任意一项所述的上转换荧光增强衬底，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

步骤1、对基片材料进行表面清洁；

步骤2、使用物理气相淀积制备铜薄膜；

步骤3、将所述铜薄膜在真空条件或保护气氛下进行第一次退火处理，制备得到铜纳米颗粒阵列；

步骤4、在所述铜纳米颗粒阵列之上进行二氧化钛薄膜淀积，将钛酸四丁酯加入乙醇乙酸混合液，其中乙醇乙酸体积比为1:1，制备二氧化钛前驱体溶液；将步骤3中所得样品置于高速匀胶机上，在样品表面滴满前驱体溶液，使用2000转/每分钟的速度旋转20s，使钛酸四丁酯在空气中充分水解；

步骤5、对所述步骤4中所得产物进行第二次退火处理，制得所述上转换荧光增强衬底。

5.如权利要求4所述的上转换荧光增强衬底的制备方法，其特征在于，所述步骤2中所述物理气相淀积法中的淀积为磁控溅射、脉冲激光淀积和蒸镀淀积的任一种，所述铜薄膜的厚度为0.5～200nm。

6.如权利要求4所述的上转换荧光增强衬底的制备方法，其特征在于，所述步骤3中所述铜纳米颗粒阵列通过选择性刻蚀的方法制备，代替所述第一次退火处理。

7.如权利要求4所述的上转换荧光增强衬底的制备方法，其特征在于，所述步骤4中所述二氧化钛薄膜通过物理气相沉积或化学气相沉积完成。

8.如权利要求4所述的上转换荧光增强衬底的制备方法，其特征在于，所述步骤5中所述第二次退火处理与所述步骤4同时进行。