復合Ag/SiO2正弦光柵基底SERS特性分析
作者：肖程; 陳志斌; 秦夢澤; 張冬曉 陸軍工程大學石家莊校區電子與光學工程系; 河北石家莊050003; 中國人民解放軍63908部隊; 河北石家莊050003
摘要：當前微流控表面增強拉曼散射(SERS)檢測領域常用的貴金屬納米顆粒溶膠單位體積內熱點區域數量有限且熱點區域范圍較小,而貴金屬納米三維陣列結構加工時間長,成本高昂并存在“記憶效應”。本文提出了集成到微流道的復合Ag/SiO2正弦光柵SERS基底結構,可以利用激光干涉光刻技術進行制備,無需預制掩膜版,可實現大面積、低成本SERS基底簡易快速制備。利用嚴格耦合波分析方法(RCWA)建立了復合正弦光柵表面電場增強數學評估模型,推導了表面等離子體共振(SPP)耦合吸收率數學模型,分析了入射光、復合正弦光柵結構與外界環境介電常數的優化匹配關系,得到了入射光785nm條件下的最佳復合正弦光柵結構。通過制備加工并實驗驗證了復合正弦光柵的SERS性能,SERS增強因子(EF)能夠達到10^4。
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