基于电化学法的银针尖可控制备

银针尖在扫描探针显微术和针尖增强拉曼光谱等前沿领域中受到了广泛的关注,但目前使用环状阴极电化学腐蚀出的银针尖尖端"宝塔"状结构较为普遍。本文以制备具有规则几何形状的银针尖为目标,分析了银针尖电化学腐蚀的原理,并结合场效应管快速关断电路和皮安计搭建了银针尖的电化学制备装置。考虑到电化学腐蚀中阴极电极的形状对电解液中电场分布的影响,在实验中着重于不同阴极电极形状对银针尖几何形状的制备实验结果进行了研究。并对不同的电化学制备条件,例如,改变不同的电解液浓度以及不同参考电压所获得的实验结果进行了对比。最后总结出一种采用锥筒形阴极电极来制备具有规则几何形状的银针尖的简便可行方法。

适用于针尖增强拉曼的银针尖物理制备方法研究

提出两种可适用于针尖增强拉曼光谱(TERS)系统的拉曼针尖及其物理制备方法,制备针尖分别为银与镀银针尖。基于时域有限差分法(FDTD)仿真,对4种不同中间层材料、无中间层材料的不同膜厚镀银针尖及不同针尖曲率的银针尖进行仿真研究,并对入射光与针尖夹角,针尖与样品间距对电磁场增强的影响进行了探究。结果显示:以钛、铜为中间层膜厚为45 nm的镀银针尖以及针尖曲率为55 nm的银针尖具有最佳的电磁场增强效果。入射光与针尖夹角为39.27°,针尖与样品间距小于1 nm时具有最佳的电磁场增强效果。基于仿真,采用磁控溅射成功制备以钛为中间层的镀银针尖,聚焦离子束(FIB)切割成功制备出银针尖。