表面等离子体性能可调的基底及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种表面等离子体性能可调的基底及制备方法，该基底包括一个PDMS基片，PDMS基片上沉积贵金属膜层；该制备方法：以AAO为模板，将表面结构转移至PDMS基片上，使PDMS基片带有纳米柱阵列结构表面；在制作的PDMS基片表面沉积贵金属膜层；对制作后的基底进行拉伸：将制作后的贵金属PDMS基底平整的放置于一维平移拉伸夹中，基底一端固定，另一端夹在可移动平台上，基底可沿移动平台移动方向在PDMS弹性范围内进行拉伸；对拉伸后的基底进行检测：拉伸后的基底表面等离子体吸收峰出现蓝移，吸收强度减弱。表明该基底实现了表面等离子体性能可调。本发明专利技术的基底制作工艺简单高效，基底灵敏性好、可控性高，工艺周期短。

Substrate and preparation method of surface plasmon performance

The present invention relates to a substrate and preparation method of surface plasmon tunable properties, the substrate includes a PDMS substrate, PDMS substrate, deposition of noble metal films; the preparation method is: using AAO as template, the surface structure transfer to PDMS substrate, PDMS substrate with nano column array structure the surface deposited on the surface of PDMS substrate; noble metal film making; stretching on the substrate after the production of precious metals: PDMS base after the production level is placed in the one-dimensional translational stretching clamp, the basal end is fixed, the other end can be caught in the mobile platform, mobile platform mobile base along the direction in the elastic range of PDMS for stretching; to detect the substrate tension after the surface tension of plasma absorption peak of the blue shift of the absorption intensity decreased. It shows that the surface plasmon performance can be adjusted by the substrate. The base making process of the invention is simple and efficient, the base sensitivity is good, the controllability is high, and the process cycle is short.

【技术实现步骤摘要】
表面等离子体性能可调的基底及制备方法
本专利技术涉及一种表面等离子性能可调技术，特别是一种表面等离子体性能可调的新型基底。
技术介绍
表面等离子体是指金属表面自由电子与入射光子相互耦合形成的非辐射局域电磁模式。在特定条件下，当光波入射到金属和介质的交界面处时，倏逝波和表面等离子体波将产生共振，这种现象称为表面等离子体共振(SurfacePlasmonResonance,SPR)。SPR技术具有灵敏度高、分辨率高、可实时分析等优点，因此具有很多潜在的应用前景，如：生物与化学传感、光电子器件、非线性光学、表面拉曼增强等诸多的领域。这些应用的效率与强度常常与等离子体共振波长紧密相关。理论表明，通过改变金属纳米颗粒几何形状、尺寸大小、环境因素和材料成分等，其等离子体共振频率也会随之发生变化。对SPR的研究主要在于贵金属表面，如金、银、铂等贵金属，这主要是因为在一般条件下它们的性质比较稳定，并且电子载荷密度高。但是，通过控制贵金属颗粒的形状与大小实现SPR性能可调依然是关键问题。PDMS(Polydimethylsiloxane,聚二甲基硅氧烷，通常称作有机硅)是一种高分子有机硅化合物，具有光学透明、光学特性、低表面能、高透气性和很好的弹性。PDMS在液态时为一种黏稠液体，被称为硅油；在固态时则为惰性硅胶，具有无毒、疏水性、透明弹性的特征。在进行实验时会将主剂与固化剂以一定比例均匀混合后，再利用抽真空使混合液中的空气排出，最后在一定温度下烘烤一定时间可使PDMS固化。目前，制备与调控SPR的方法主要使用胶质金属颗粒或者金属薄膜退火方式，而这些工艺繁琐、重复性差、成本过高。因此可以凭借PDMS的弹性性质，由贵金属PDMS基底的拉伸控制金属颗粒的间隙以此来实现SPR性能可控，有很高的研究价值和现实意义。
技术实现思路
鉴于现有控制表面等离子体共振的方法存在制备过程复杂，复现性差与成本高等缺点，本专利技术的目的是提供一种表面等离子体性能可调的基底及制备方法，实现基底制作工艺简单高效，基底灵敏性好、可控性高，工艺周期短等优点。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种表面等离子体性能可调的基底，包括一个PDMS基片，所述的PDMS基片上转移有AAO模板的纳米柱阵列结构，具有纳米柱阵列结构的PDMS基片上沉积有贵金属膜层。进一步，所述贵金属膜层的材料为Ag或Au或Pt。一种表面等离子体性能可调的基底的制备方法，具体步骤如下：(1)将AAO模板上的结构转移到PDMS基片上，使PDMS基片表面具有纳米柱阵列结构；(2)在制作后的PDMS基片上沉积贵金属膜层，得到一种表面等离子体性能可调的基底；(3)对制作后的表面等离子体性能可调的基底进行拉伸：将制作后的贵金属PDMS基底平整的放置于一维平移拉伸夹中，基底一端固定，另一端夹在可移动平台上，使制作后的贵金属PDMS基底沿着移动平台移动方向在PDMS弹性范围内拉伸一定的长度；(4)对拉伸后的基底进行检测：检测拉伸后基底的吸收光谱，拉伸基底可实现对表面等离子体性能调控。本专利技术和已有技术相比，所具有的有益效果是：通过本专利技术获得的表面等离子体性能可控的基底，其对设备要求低，成本低、工艺简单且周期短，并且此基底具有良好的灵敏度，对谐调表面等离子体性能具有很高的研究价值和应用前景。附图说明图1是本专利技术的表面等离子体性能可控基底的制备方法流程图；图2是本专利技术的表面等离子体性能可控基底的工艺示意图，其中，(a)PDMS混合液倾覆于AAO模板表面；(b)固化PDMS基片；(c)在PDMS基片上沉积贵金属膜层，对制作后的基底进行拉伸；(d)拉伸后的基底；图3是本专利技术的表面等离子体性能可控基底拉伸前与拉伸后的吸收光谱图，其中，图中a表示拉伸前基底的吸收曲线；图中b表示拉伸后基底的吸收曲线。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术一种表面等离子体性能可控的基底及其制备方法作具体阐述，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。本专利技术的表面等离子体性能可调的基底，包括一个PDMS基片、贵金属膜层。PDMS基片上转移有AAO模板的纳米柱阵列结构，具有纳米柱阵列结构的PDMS基片上沉积有贵金属膜层。贵金属膜层的材料为Ag或Au或Pt。如图1所示，本专利技术的表面等离子体性能可调的基底制备方法的流程如下：1)将AAO模板的结构转移到PDMS基片上，则PDMS基片表面具有纳米柱阵列结构；2)在制作后的PDMS基片上沉积贵金属膜层，即可得到一种表面等离子体性能可调的新型基底；3)对制作后的基底进行拉伸：将制作后的贵金属PDMS基底平整的放置于一维平移拉伸夹中，基底一端固定，另一端夹在可移动平台上，基底沿着移动平台移动方向在PDMS弹性范围内可拉伸一定的长度；4)对拉伸后的基底进行检测：检测拉伸后基底的吸收光谱。实施例1：实施例1结合了图2对本专利技术的基底制备工艺作具体阐述。具体的操作步骤如下：(a)将按10:1配制的PDMS混合液倾覆于AAO模板表面，利用抽真空的方法使混合液中的空气排出，使PDMS渗入AAO孔径中，见图2(a)；(b)在80℃下烘烤3小时使PDMS固化，将固化的PDMS剥离，得到带有纳米柱阵列结构的PDMS基片，见图2(b)；(c)利用电子束蒸发镀膜系统，真空度低于9.0×10-4Pa，在PDMS基片表面沉积贵金属膜层，得到一种表面等离子体性能可调的新型基底,并对制作后的基底进行拉伸：将制作后的贵金属PDMS基底平整的放置于一维平移拉伸夹中，基底一端固定，另一端夹在可移动平台上，沿着移动平台移动方向在PDMS弹性范围内拉伸一定的长度，见图2(c)；(d)得到拉伸后的基底，见图2(d)，并对拉伸后的基底进行检测：检测拉伸后基底的吸收光谱图。本实例具体描述了专利技术的表面等离子体性能可控的基底，包括一个PDMS基片和贵金属膜层。本实例中，贵金属膜层位于PDMS基片上表面。本实例中，贵金属膜层材料为银薄膜。本实例中，银薄膜的厚度为8nm。实施例2：本实例是在实施例1的基础上，检测表面等离子体性能可控的基底的吸收特性，即贵金属PDMS基底拉伸前后的吸收光谱图。如图3所示，本实例所得到的本专利技术的基底拉伸前后的吸收曲线图，其中图中a表示拉伸前基底的吸收曲线；图中b表示拉伸后基底的吸收曲线。对比a与b的吸收曲线，拉伸基底一定长度后，会对Ag颗粒的形状和大小产生影响，从而导致了吸收峰的蓝移，同时吸收强度减弱。说明了所制备的贵金属PDMS基底具有很好的谐调作用，能够满足本专利技术表面等离子体性能可控基底的要求。以上实施例仅为本专利技术构思下的基本说明，不对本专利技术进行限制。依据本专利技术的技术方案所作的任何等效变换均属于本专利技术保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面等离子体性能可调的基底，包括一个PDMS基片，所述的PDMS基片上转移有AAO模板的纳米柱阵列结构，其特征在于：具有纳米柱阵列结构的PDMS基片上沉积有贵金属膜层。

【技术特征摘要】
1.一种表面等离子体性能可调的基底，包括一个PDMS基片，所述的PDMS基片上转移有AAO模板的纳米柱阵列结构，其特征在于：具有纳米柱阵列结构的PDMS基片上沉积有贵金属膜层。2.根据权利要求1所述的表面等离子体性能可调的基底，其特征在于：所述贵金属膜层的材料为Ag或Au或Pt。3.一种权利要求1或2所述的表面等离子体性能可调的基底的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：1）将AAO模板上的结构转移到PDMS基片上，使PDMS...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪瑞金，邵文，孙文峰，邓操，陶春先，张大伟，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31