三光束激光干涉诱导向后转移制备金纳米结构及其SERS特性

为了提高激光诱导向后转移制备微纳阵列结构的效率,本文提出三光束激光干涉诱导向后转移(LIIBT)技术,为激光干涉技术与激光诱导向后转移的有机结合。本文以ITO玻璃为接收衬底,金薄膜为靶材,LIIBT过程中采用三光束激光干涉进行加工。SEM结果表明,在激光能量密度为25 mJ/cm^2,金膜厚度为50 nm条件下,获得了较好的阵列结构,周期为5μm,金纳米粒子均匀分布在其表面,尺寸小于100 nm的粒子达到80%以上。EDX分析结果表明微米尺度点阵由大量的In元素组成,该结构的形成源于激光与ITO层相互作用。将1.0×10^-5,1.0×10^-7和1.0×10^-9 M的罗丹明6G溶液,旋涂于微结构表面并进行拉曼光谱研究,在612 cm^-1,773 cm^-1,1190 cm^-1,1319 cm^-1和1511 cm^-1处发现了罗丹明6G的特征峰,说明制备的金纳米结构对微量的罗丹明6G有明显的SERS效应。本文提出的LIIBT技术将大大提高激光诱导向后转移制备微纳阵列结构的效率,在超灵敏检测、光电子器件、微流控等领域均具有广泛的应用前景。

激光干涉诱导向后转移制备银微条纹结构

为了优化激光干涉诱导向后转移(Laser Interference Induced Backward Transfer,LIIBT)制备微结构的工艺参数,研究了激光脉冲数和能量密度对LIIBT的影响,分析了银微条纹的形成机制,并研究了银微条纹结构对环丙沙星的拉曼增强效应。以钠钙玻璃为接收衬底,银薄膜为靶材,在大气环境下基于双光束LIIBT制备了银微条纹结构。SEM测试结果表明,随着脉冲数量和激光能量密度的增加,银微条纹的边界变得更加清晰,EDS分析表明微条纹结构由银纳米粒子组成。拉曼测试中,当环丙沙星浓度降低到10^(-8)mol/L时,该结构仍表现出明显的表面增强拉曼散射效应。最后,分析了银纳米粒子转移过程及二次脉冲形成微条纹结构的机制。通过优化LIIBT制备银微条纹结构的工艺参数,揭示了LIIBT过程中银微条纹结构的形成机制,验证了该结构对低浓度环丙沙星具有明显的表面增强拉曼散射效应,为环境污染和食品工程等领域抗生素残留的高灵敏度检测提供了技术支持。

基于激光干涉诱导向后转移技术的金微纳条纹结构SERS特性研究

为优化激光干涉诱导向后转移(laser-interference-induced backward transfer,LIIBT)技术制备微纳结构工艺参数,研究了激光脉冲数和激光能量密度对LIIBT技术的影响.以钠钙玻璃为接收衬底,金薄膜为靶材,在大气环境下进行双光束LIIBT实验验证.实验结果表明,随着激光脉冲数和激光能量密度增加,金微纳条纹的分辨率有明显提高.能谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)分析结果表明,在金微纳条纹结构上,Au元素随激光脉冲数的增加聚集在条纹区域.利用不同浓度的罗丹明B溶液作为探针分子进行拉曼光谱研究,发现了金微纳条纹结构对罗丹明B的表面增强拉曼散射(surface-enhanced Raman scattering,SERS)效应.总之,LIIBT为拉曼光谱测试低浓度有害物质提供一种便携、廉价的金属拉曼增强衬底.