[发明专利]高灵敏度、高稳定性表面增强拉曼芯片的制备方法及应用方法

摘要

本发明公开了一种高灵敏度、高稳定性表面增强拉曼芯片的制备方法及应用方法，该方法首先是在1cm×1cm的双面精抛光石英基底上通过自组装的方法得到单层排布的聚苯乙烯纳米球阵列；再采用反应离子刻蚀工艺对制作的单层纳米球阵列进行刻蚀，改变纳米球之间间隙的尺寸大小；最后通过银纳米薄膜沉积和Lift off工艺得到结构周期为430nm，粒子直径为160nm，局域表面等离子体共振波长为780nm的表面增强拉曼芯片。本发明的表面增强拉曼芯片可检测出10nM浓度的若丹明6G分子；且同一高灵敏度、高稳定性表面增强拉曼芯片的7处不同位置处10μM浓度的若丹明6G分子的拉曼光谱曲线的特征峰值强度偏差为±3％，可满足生物、化学物质的快速特异性检测需求。

主权项

一种高灵敏度、高稳定性表面增强拉曼芯片的制备方法，其特征在于：该方法的步骤如下：步骤(1)在经清洗、亲水化处理后的1cm×1cm的双面精抛光石英基底表面均匀的自组装一层聚苯乙烯纳米球；所述聚苯乙烯纳米球直径为430nm；步骤(2)采用反应离子刻蚀工艺对制作的纳米球自组装层进行刻蚀，改变纳米球的间隙的尺寸大小；所述反应离子刻蚀工艺中采用的刻蚀气体流量为20SCCM；所述反应离子刻蚀工艺中采用的刻蚀功率为5～8W；所述反应离子刻蚀工艺中采用的刻蚀时间为1 65s～240s；所述反应离子刻蚀工艺中采用的刻蚀气体为氧气；步骤(3)利用刻蚀后的纳米球作为模具，利用真空镀膜机在2～3×10‑4Pa的真空度下在其表面沉积一层50nm厚的银薄膜；步骤(4)通过Lift off工艺去除纳米球自组装层，得到三角形银纳米阵列排布的表面增强拉曼芯片。