Femtosecond激光结合去湿法制备高敏感均匀SERS基底:增强因子达9.2×107

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本文报道了一种利用飞秒激光结合退火技术制备高灵敏度和均匀性的表面增强拉曼散射(SERS)基底的简单、经济且可重复的方法。研究人员在硅片上通过飞秒激光微加工出精细结构,然后覆盖一层金膜。经过退火处理后,光的捕获效应使得表面的电场增强显著提升。实验结果显示,5纳米厚的金膜覆盖下,该SERS基底的增强因子高达9.2×10^7,表明其具有极高的敏感性。 这种新型SERS基底的关键在于飞秒激光的微纳加工技术,它能够精确控制材料的微观形貌,从而优化光学性能。通过光陷阱效应,光线在微结构表面停留的时间增加,增强了局部电磁场,从而增强了对分子间极化振动的放大效果。此外,论文还强调了该基底的均匀性,通过拉曼映射显示出信号的均一性,最显著的强度变化仅达到6%,这在长时间的化学稳定性测试下依然保持,确保了长期的稳定性能。 飞秒激光与退火相结合的优势在于其工艺的简便性和一致性,这对于大规模生产和集成在微芯片中的SERS功能具有重要的意义。这项研究为微电子设备集成高效SERS传感器提供了新的途径,有望推动SERS技术在生物分析、环境监测和材料科学等领域中的广泛应用。 这篇论文介绍了一种创新的SERS基底制备方法,它不仅提高了光谱信号的增强能力,而且保证了信号的均匀分布,这对于提高SERS的信噪比和检测精度至关重要。这一研究成果对于推进SERS技术的实用化和规模化应用具有重要意义。