表面微納米褶皺的制備及其在SERS中的應用研究.pdf

1、剛性薄膜/彈性基底結構中，利用兩者的彈性系數不一樣，通過控制工藝過程，可以獲得微納米褶皺。通常獲得褶皺的方式有兩種：機械拉伸和熱膨脹。通過控制基底拉伸方向和釋放應力的形式，可以得到不同形貌的褶皺結構；對彈性基底加熱，并在其表面進行氧化處理或鍍金屬薄膜，隨后冷卻以釋放基底熱應力，可以獲得無序微納褶皺。傳統(tǒng)的方法是通過光刻等工藝，先在基底上制備出微結構，然后在微結構上進行濺射或熱解等操作，從而獲得褶皺結構，但其工藝較復雜，且增強性能一般。本

2、文利用熱膨脹法，在調控應力釋放的方式下，引入掩膜板起到邊界效應作用，進而影響褶皺的生成，并將該褶皺應用于SERS基底。具體內容如下：
　　首先，說明了薄膜褶皺基底的制備工藝，包括：PDMS基底的制備、掩膜板的結構設計、磁控濺射鍍膜處理等。所選用的掩膜板結構為條紋狀，縫隙尺寸為幾十微米到一百微米，掩膜板厚度為300μm和500μm。通過控制實驗條件，如：濺射時長、濺射溫度、掩膜板尺寸等，來調控褶皺的薄膜厚度、回縮應力大小、邊界條件，

3、進而控制褶皺最后的結構形式和尺寸大小。通過掩膜板的調控作用，在使用熱膨脹的方式下，控制濺射時間，可以獲得正弦形式的表面薄膜褶皺。同時，使用AFM對褶皺表面形貌進行表征，得到褶皺的振幅和波長信息，以此信息來獲得褶皺結構的深寬比。合理控制濺射時長，改變表面薄膜褶皺的厚度，可以獲得兩種典型的褶皺結構：正弦嵌套薄膜褶皺和表面微納米褶皺。
　　其次，在較好的調控薄膜褶皺的情況下，進而把薄膜微褶皺應用于SERS基底，并研究其增強性能。主要講述

4、了SERS基底的制備方法，并采用羅丹明R6G作為探針分子對SERS基底進行檢測，使用型號為HORIBAHR800的激光拉曼光譜儀進行信號檢測。在實驗允許的情況下，分別對薄膜厚度、濺射溫度、掩膜板尺寸等對SERS基底的增強性能進行了最優(yōu)探索，本實驗中，在溫度為100℃、薄膜厚度300μm、掩膜板尺寸為30μm時，增強性能較優(yōu)。并分別對正弦嵌套薄膜褶皺和表面微納米褶皺的增強性能進行了檢驗說明，最后對該SERS基底能檢測到的最低羅丹明R6G濃