[发明专利]一种角度调控掩蔽制备有序纳米阵列结构的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种角度调控掩蔽制备有序纳米阵列结构的方法及其应用，涉及周期性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）制备六方密排聚苯乙烯微球阵列结构；（3）制备得到溅射衬底；（4）在溅射衬底表面进行磁控溅射，溅射方向为六方密排聚苯乙烯微球阵列结构的长对称轴方向和短对称轴方向，且与溅射衬底法线方向夹角为65‑75°；本发明通过角度调控掩蔽的方法制备得到了具有特定形状的有序纳米阵列结构，方法简单高效，对溅射材料化学性能无依赖，同时制备得到的有序纳米阵列结构SERS灵敏度高。

技术领域

本发明涉及周期性纳米复合材料微加工技术领域，尤其涉及一种角度调控掩蔽制备有序纳米阵列结构的方法及其应用。

背景技术

高度有序的纳米阵列是以纳米颗粒、纳米线或纳米管为基本单元，采用物理和化学等方法在二维或三维空间构筑的纳米体系。高度有序的纳米阵列结构除具有一般纳米材料的性质外，它的量子效应突出，具有比无序的纳米材料更加优异的性能。因此，高度有序的纳米阵列结构在生物、催化、医药、纳米光子学等领域均具有重要应用。由于对称的金属纳米粒子的应用比较广泛，大部分研究都集中于制备对称的金属纳米粒子。

例如，一种在中国专利文献上公开的“金属纳米半球壳阵列的SERS检测透明柔性基底及制备方法”，其公告号CN112179886A，其公开了金属纳米半球壳阵列SERS检测透明柔性基底及其制备方法，所述制备方法包括：利用自组装方法在硬质衬底表面铺设单层聚苯乙烯纳米小球；采用蒸镀的方法，在聚苯乙烯纳米小球表面淀积一层金属镍薄膜；退火处理使聚苯乙烯小球完全挥发后在衬底表面形成金属镍纳米空心半球壳阵列；在金属镍纳米空心半球壳表面通过热蒸镀方法沉积金属银薄膜；将粘性透明胶带覆盖于金属纳米空心半球壳之上，揭下后即可获得基于金属纳米半球壳阵列的SERS检测透明柔性基底。然而，对称性的破坏可以使纳米粒子由于各项异性的形貌而具有特殊的光学活性，而目前现有技术中并没有简单高效、对材料的化学性能无依赖制备非球形高度有序的纳米阵列的方法。

发明内容

本发明是为了克服上述问题，提出了一种角度调控掩蔽制备有序纳米阵列结构的方法及其应用。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种角度调控掩蔽制备有序纳米阵列结构的方法，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刻蚀制备得到溅射衬底；

（4）在溅射衬底表面进行磁控溅射，溅射方向为六方密排聚苯乙烯微球阵列结构的长对称轴方向和短对称轴方向，且与溅射衬底法线方向夹角为65-75°。