[发明专利]银‑锗‑硅异质分级结构阵列及其制备方法和用途

摘要

本发明公开了一种银‑锗‑硅异质分级结构阵列及其制备方法和用途。阵列为六方排列的硅微米六棱柱阵列，组成六方排列的硅微米六棱柱阵列的硅微米六棱柱上置有其表面修饰有银纳米颗粒的锗纳米锥；方法为先将硝酸镍溶液和氧化石墨烯溶液混合得混合液，再将使用光刻和深硅刻蚀技术获得的六方排列的硅微米六棱柱阵列置于混合液中浸泡，得到其表面修饰有硝酸镍的六方排列的硅微米六棱柱阵列，之后，先对其表面修饰有硝酸镍的六方排列的硅微米六棱柱阵列使用化学气相沉积法于其上沉积锗纳米锥，再将其上置有锗纳米锥的六方排列的硅微米六棱柱阵列置于硝酸银溶液中浸泡，制得目的产物。它可作为SERS的活性基底，广泛用于环境、化学、生物等领域的快速检测。

主权项

一种银‑锗‑硅异质分级结构阵列的制备方法，包括原位还原法，其特征在于主要步骤如下：步骤1，先将81～101g/L的硝酸镍溶液和1.8～2.2g/L的氧化石墨烯溶液按照体积比为1：1的比例混合，得到混合液，再将使用光刻和深硅刻蚀技术获得的六方排列的硅微米六棱柱阵列置于混合液中浸泡至少25min，得到其表面修饰有硝酸镍的六方排列的硅微米六棱柱阵列；步骤2，先将其表面修饰有硝酸镍的六方排列的硅微米六棱柱阵列置于流量为85～95mL/min的沉积气氛中，于280～320℃下化学气相沉积至少30min，其中，沉积气氛由锗烷、氢气和氩气按照体积比为0.9～1.1:17～21:40的比例混合而成，得到其上置有锗纳米锥的六方排列的硅微米六棱柱阵列，再将其上置有锗纳米锥的六方排列的硅微米六棱柱阵列置于10‑2～10‑4mol/L的硝酸银溶液中浸泡6～12min，制得银‑锗‑硅异质分级结构阵列；所述银‑锗‑硅异质分级结构阵列为六方排列的硅微米六棱柱阵列，其中，组成六方排列的硅微米六棱柱阵列的硅微米六棱柱上置有锗纳米锥，锗纳米锥的表面修饰有银纳米颗粒，其中的硅微米六棱柱的内切圆直径为3～5μm、柱高为11～15μm，锗纳米锥的中部直径为180～220nm、锥长为1.8～2.2μm，银纳米颗粒的粒径为35～140nm。