[发明专利]一种磁场调控纳米阵列结构的制备方法及其应用

说明书

本发明公开了一种磁场调控纳米阵列结构的制备方法及其应用，涉及纳米复合材料微加工技术领域，包括以下制备步骤：（1）清洗硅片；（2）六方密排聚苯乙烯微球阵列结构制备；（3）球状包覆阵列结构制备；（4）周期性纳米孔洞阵列结构制备；（5）银纳米周期阵列制备；（6）纳米阵列结构；本发明纳米阵列结构SERS活性强，灵敏度高，对于新型纳米光子学器件、自标定测量都有积极意义。

技术领域

本发明涉及纳米复合材料微加工技术领域，尤其涉及一种磁场调控纳米阵列结构的制备方法及其应用。

背景技术

表面增强拉曼散射(Surface-enhancement Raman scattering,SERS)是基于粗糙金属表面产生强烈拉曼散射的现象，是一种无损特征性识别的探测方法。SERS技术的光谱不仅具有普通拉曼光谱测量过程中特异性强、不损坏样品等特点，同时具有更高的探测极限，它弥补了传统拉曼信号探测时信号弱的缺点，因此SERS技术作为一种强大的分析工具已经被广泛应用于化学化工、生命科学、国防安全、表面科学等领域。

目前，现有技术中通常采用化学刻蚀等方法进行SERS基底的制备，例如，一种在中国专利文献上公开的“一种纳米金属球碗阵列结构的制备方法”，其公告号CN103626119A，其公开了一种纳米金属球碗阵列结构的制备方法，包括以下步骤：（1）对基片进行亲水性处理；（2）选择直径大小均匀一致的纳米乳胶溶液，利用旋涂法或提拉法在步骤（1）中经过亲水处理的极片上自组装单层紧密排列的纳米球阵列；（3）在步骤（2）所得到的纳米球阵列上，镀金属膜；（4）利用具有粘性、易固化成型或易操作低成本的材料将步骤（3）中表面镀金属膜的纳米阵列从基片上剥离下来；（5）利用具有腐蚀性的有机溶剂或反应离子刻蚀技术将步骤（4）中剥离下来的纳米球去除掉，即获得纳米金属球碗阵列结构。然而，该发明采用化学刻蚀法虽然制备步骤简单，但基底表面微结构均匀性较差，导致SERS光谱的稳定性和重现性较差。

发明内容

本发明是为了克服上述问题，提出了一种磁场调控纳米阵列结构的制备方法及其应用。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种磁场调控纳米阵列结构的制备方法，包括以下制备步骤：

（1）清洗硅片；

（2）通过自组装的方法制备得到六方密排聚苯乙烯微球阵列结构；

（3）将六方密排聚苯乙烯微球阵列结构进行一次刻蚀制备得到溅射衬底；

（4）将溅射衬底表面进行垂直溅射，得到球状包覆阵列结构；

（5）将溅射完成的球状包覆阵列结构粘结转移到胶带表面；

（6）将胶带置于有机溶剂中进行聚苯乙烯微球溶解；

（7）对溶解后胶带表面纳米阵列结构进行二次刻蚀制备得到周期性纳米孔洞阵列结构；

（8）将周期性纳米孔洞阵列结构置于含银离子溶液中，调节光照促进反应，控制生长在纳米阵列结构表面的银纳米粒子，制备得到银纳米周期阵列；

（9）施加垂直于银纳米周期阵列的磁场，制备得到纳米阵列结构。