[实用新型]一种高通量表面增强拉曼散射基底

说明书

本实用新型公开了一种高通量表面增强拉曼散射(SERS)基底，包括金属基底，所述金属基底表面设置有呈矩阵排布的复数个SERS单元，所述SERS单元为方形或圆形，所述SERS单元表面设置有微纳复合结构层，所述微纳复合结构包括呈点阵分布的微米坑，所述微米坑内分布有纳米带，所述纳米带内设置有纳米突起，相邻微米坑阵列的交界处分布有纳米波纹，所述纳米波纹的表面覆盖有纳米颗粒。通过本实用新型的设置，表面增强拉曼散射基底具有高灵敏度、优异的均匀性和稳定性，可应用于大部分的检测领域。

技术领域

本实用新型涉及表面增强拉曼散射光谱分析技术领域，尤其涉及一种高通量表面增强拉曼散射基底。

背景技术

表面增强拉曼散射(SERS)是指在特殊制备的贵金属纳米结构基底(或称为SERS芯片)表面或溶胶中,由于表面或近表面的电磁场增强导致吸附分子的拉曼散射信号比普通拉曼散射(NRS)信号大大增强的现象，SERS具有极高的检测灵敏度，能提供非常特异性的生物分子“指纹图谱”信息，甚至可以实现单分子检测，特别适用于各类分子的高通量快速超灵敏检测研究。

SERS增强的主要机制为电磁场增强机制和化学增强机制，贵金属特殊纳米结构基底(或称为SERS芯片)表面局域的等离激元共振“热点”的电磁场增强是关键。目前常用的SERS基底主要有纳米颗粒溶胶基底和基片基底两类，纳米颗粒溶胶基底常用化学还原法制备，灵敏度为10^-6～10^-9mol/L，不便于携带，均匀性、一致性和稳定性较差；基片基底常用光刻法(电子束刻蚀、纳米压印光刻等)、模板法(电化学沉积、物理气相沉积等)和直接诱导成型(倾斜角度沉积、湿法刻蚀等)制备方法来制备，其中光刻法和模板法灵敏度高、均匀性好，但制备过程复杂、成本高、工艺性差；直接诱导法工艺简单，但灵敏度、均匀性和稳定性均较差。目前常见的商用SERS基底有金溶胶、银溶胶、Ocean Optics、Klarite、Q-SERS和Silmeco等，价格昂贵，均匀性和稳定性有待提高。综上所述，简单可控地制备具有高灵敏度同时满足均匀性、稳定性、实用性和工艺性的SERS基底是瓶颈问题；另一方面，目前的SERS基底一般均为单片结构、单次实用，样品分析数量少、效率低，这是SERS应用的另一瓶颈问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种高通量表面增强拉曼散射基底，解决SERS基底的高效率分析和高性能问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种高通量表面增强拉曼散射(SERS)基底，包括金属基底，其特征在于，所述金属基底表面设置有呈矩阵排布的复数个SERS单元，所述SERS单元为方形或圆形，所述SERS单元表面设置有微纳复合结构层，所述微纳复合结构包括呈点阵分布的微米坑，所述微米坑内分布有纳米带，所述纳米带内设置有纳米突起，相邻微米坑阵列的交界处分布有纳米波纹，所述纳米波纹的表面覆盖有纳米颗粒。

进一步的，所述金属基底材料为金、银或铜。

进一步的，所述微米坑的周期为10-100μm，所述微米坑的深度为1μm-50μm，所述纳米颗粒的直径为1～100nm。

更进一步的，所述方形SERS单元的尺寸为2mm*2mm、3mm*3mm或4mm*4mm，圆形SERS单元的直径为2mm、3mm或4mm。

更进一步的，所述SERS单元的数量与所述金属面积相适配，可为10*10，20*20，100*100或200*200。

更进一步的，所述SERS单元的微纳复合结构由超快激光烧蚀制备，所述SERS单元的形状和分布由激光扫描实现。

相比与现有技术而言本实用新型有益效果在于：