編號：CPJS03863
篇名：介孔SiO2薄膜增敏SERS基底在消逝波激勵(lì)下的特性表征
作者：趙喬[1] ;逯丹鳳[1] ;陳晨[1] ;祁志美[1,2]
關(guān)鍵詞：表面開口介孔二氧化硅薄膜 消逝場激勵(lì) 定向和背向拉曼信號 半定量分析
機(jī)構(gòu)： [1]中國科學(xué)院電子學(xué)研究所、傳感技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100190; [2]國民核生化災(zāi)害防護(hù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京102205
摘要： 采用溶膠-凝膠分子模板法在50 nm厚金膜表面制備約40 nm厚介孔二氧化硅（MPS）薄膜，然后在MPS薄膜表面靜電自組裝金納米粒子（GNP）單層膜，形成的多層膜結(jié)構(gòu)用作表面增強(qiáng)拉曼散射（SERS）基底。利用掃描電鏡觀測到MPS薄膜具有表面開口多孔結(jié)構(gòu)，有助于小分子向薄膜內(nèi)快速擴(kuò)散。基于時(shí)域有限差分（FDTD）方法對電場分布的仿真結(jié)果指出，在表面等離子體共振（SPR）條件下分布于金膜與GNP之間的消逝場顯著增強(qiáng)。由于空間重疊，該增強(qiáng)場能夠高效激發(fā)MPS內(nèi)富集的小分子拉曼信號，產(chǎn)生的拉曼信號還可免受金屬作用的干擾。利用Kretschmann結(jié)構(gòu)和尼羅藍(lán)（NB）拉曼活性分子測試了Au/MPS/GNP基底在785 nm激發(fā)波長下的SERS效果，并與Au/GNP基底進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，在SPR條件下， Au/MPS/GNP基底能夠?qū)е螺^強(qiáng)的定向和背向拉曼信號，而且在586 cm-1處的背向拉曼信號強(qiáng)度是Au/GNP基底的40倍，這歸功于MPS薄膜。進(jìn)一步測試表明背向拉曼信號強(qiáng)度與NB濃度成正相關(guān)。這意味著Au/MPS/GNP基底具有良好的半定量檢測本領(lǐng)。
