[发明专利]一种基于黑硅的表面增强拉曼光谱基底制备方法

权利要求书

1.一种基于黑硅的表面增强拉曼光谱基底制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1确定贵金属薄膜最优厚度

S1.1在SF₆氛围中，通过飞秒激光在硅晶圆表面以S形运动轨迹进行辐照，获得黑硅；将黑硅通过激光切割为黑硅切片；

S1.2通过蒸发镀膜的方式，在黑硅切片表面沉积不同厚度的贵金属薄膜，获得黑硅基底；将多片黑硅基底分别浸入到不同浓度的4-MBA标准乙醇溶液中，然后取出并干燥；采集各黑硅基底表面的拉曼光谱，以拉曼光谱中4-MBA分子特征峰峰值最大值对应的黑硅基底表面贵金属薄膜厚度，作为贵金属薄膜的最优厚度；

S2制备表面增强拉曼光谱基底

S2.1在SF₆氛围中，通过飞秒激光在硅晶圆表面以S形运动轨迹进行辐照，获得黑硅；将黑硅通过激光切割为黑硅切片；

S2.2通过蒸发镀膜的方式，在黑硅切片表面沉积所述最优厚度的贵金属薄膜，获得黑硅基底，完成表面增强拉曼光谱基底制备。

2.根据权利要求1所述的一种基于黑硅的表面增强拉曼光谱基底制备方法，其特征在于，步骤S2.2中所述通过蒸发镀膜的方式，在黑硅切片表面沉积所述最优厚度的贵金属薄膜，获得黑硅基底的具体方法为：

当最优厚度的贵金属薄膜的厚度为≤100nm时，通过蒸发镀膜的方式，以的沉积速率分别在黑硅切片表面沉积不同厚度的贵金属薄膜，获得黑硅基底；

当最优厚度的贵金属薄膜的厚度为＞100nm时，通过蒸发镀膜的方式，以的沉积速率分别在黑硅切片表面沉积100nm的贵金属薄膜，再以的沉积速率分别在黑硅切片表面继续镀其余厚度的贵金属薄膜，获得黑硅基底。

3.根据权利要求2所述的一种基于黑硅的表面增强拉曼光谱基底制备方法，其特征在于：

步骤S1.2中，所述不同浓度的4-MBA标准乙醇溶液分别为10^-5M、10^-7M、10^-9M、10^-11M以及10^-13M的4-MBA标准乙醇溶液。

4.根据权利要求3所述的一种基于黑硅的表面增强拉曼光谱基底制备方法，其特征在于：

步骤S1.2中，所述将多片黑硅基底分别浸入到不同浓度的4-MBA标准乙醇溶液中，然后取出并干燥；具体为：

将多片黑硅基底分别浸泡在浓度为10^-5M、10^-7M、10^-9M、10^-11M以及10^-13M的4-MBA乙醇溶液中5.5h-6.5h，然后取出并干燥。

5.根据权利要求4所述的一种基于黑硅的表面增强拉曼光谱基底制备方法，其特征在于：步骤S1.1、步骤S2.1中，所述飞秒激光具体为：

飞秒激光的脉冲宽度35fs，重复频率为1kHz，脉冲能量为7.0mJ，波长为800nm，激光功率为0.2W，激光光斑直径为300μm，扫描速度为1.25mm/s，扫描面积为6.5cm×6.5cm。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种基于黑硅的表面增强拉曼光谱基底制备方法，其特征在于：步骤S1.2、步骤S2.2中，所述贵金属薄膜选用银或金。

7.根据权利要求6所述的一种基于黑硅的表面增强拉曼光谱基底制备方法，其特征在于：步骤S1.2、步骤S2.2中，所述蒸发镀膜选用电子束蒸发镀膜或电阻热蒸发镀膜。

8.根据权利要求7所述的一种基于黑硅的表面增强拉曼光谱基底制备方法，其特征在于：步骤S1.1、步骤S2.1中，所述黑硅切片为1cm×1cm的黑硅切片。

9.根据权利要求8所述的一种基于黑硅的表面增强拉曼光谱基底制备方法，其特征在于：步骤S1.1、步骤S2.1之前，还分别包括步骤S01、步骤S02，清洗选用的硅晶圆，并将其干燥。