[发明专利]一种柔性透明圆锥体有序阵列构筑的SERS衬底制备方法

说明书

本发明提供一种柔性透明圆锥体有序阵列构筑的SERS衬底制备方法，步骤1.先对剪好的PI薄膜进行超声波清洗，同时配制500nm规格的PS球液体，待PI薄膜清洗干燥完后备用。步骤2.对清理干净的PI薄膜进行PS球转移，将PS球铺在PI薄膜的表面，备用。步骤3.将铺好PS球的PI薄膜进行反应离子刻蚀，所用的气体为SF₆和O₂，其中，SF₆流量为40sccm，O₂流量为20sccm。步骤4.对反应离子刻蚀过的PI薄膜进行磁控溅射镀膜。本发明衬底满足柔性透明的条件，以PI(聚酰亚胺薄膜)为主要材料，且衬底表面呈有空心圆锥体的有序结构阵列。

技术领域

本发明设计了一种柔性透明圆锥体有序阵列构筑的SERS衬底制备方法。更确切的应该是，通过在PI(聚酰亚胺薄膜)薄膜上铺PS球体，在反应离子刻蚀机中改变实验条件所形成的SERS衬底。

背景技术

表面增强拉曼散射(SERS)是一种有效的、超灵敏的、无标记的指纹光谱技术，目前已被证明为一种极具吸引力的化学和生物分析工具，在生物医学、材料科学、表面科学、环境监测和爆炸物等领域具有广泛的应用前景。

SERS技术克服了普通拉曼光谱的低灵敏度问题，从而可以极大的增强原始拉曼信号的强度，则在环境科学、生命科学和安全监测等领域的分析研究中开辟了一条新的路径。

正是由于其高灵敏度、快速检测的优点，SERS有望应用于解决农残分子的原位、痕量检测问题。

使用SERS检测技术，则必然绕不过SERS基底的问题。由于农残分子附着在水果、蔬菜的表面，不同食品表面的曲率、形状各不相同，而传统的刚性SERS基底无法做到金属与水果、蔬菜表面的充分接触，则也就无法实现农残分子位于金属表面的增强区域；此外，若实现原位检测，则需要激光从基底的背面射入，这两点就要求SERS基底必须满足柔性透明的条件。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种SERS衬底的制造方法，该衬底满足柔性透明的条件，以PI(聚酰亚胺薄膜)为主要材料，且衬底表面呈有空心圆锥体的有序结构阵列。

本发明采用如下技术方案：

一种柔性透明圆锥体有序阵列构筑的SERS衬底制备方法，包括如下步骤：

步骤1.先对剪好的PI薄膜(聚酰亚胺薄膜)进行超声波清洗，同时配制500nm规格的PS球液体，待薄膜清洗干燥完后备用；

步骤2.对清理干净的PI进行PS球转移，将PS球铺在PI的表面，备用；

步骤3.将铺好PS球的PI进行反应离子刻蚀，所用的气体为SF₆(六氟化硫)和O₂(氧气)，其中，SF₆流量为40sccm，O₂流量为20sccm；

步骤4.反应离子刻蚀所用的功率为150W；

步骤5.对刻蚀过的PI进行磁控溅射镀膜；

步骤6.在扫描电镜下观察实验后的PI，得到纳米结构图像；

步骤7.将刻蚀180s的样品，浸入在10^-6mol/l ATP溶液中不同位置的拉曼光谱图。

进一步的是，通过本方法制备的SERS衬底，是一个拥有空心圆锥体有序阵列构成的柔性透明衬底。

进一步的是，步骤1中的PI薄膜的厚度为20μm。

进一步的是，步骤5中磁控溅射镀膜中沉积的金属为Au和Ag，沉积时间分别为50s和100s。

进一步的是，步骤1中所用的是500nm的PS球，是通过改变反应离子刻蚀中的实验条件形成。