超稳定的银钽复合材料表面增强拉曼散射基底及制备方法技术

本发明专利技术提供一种超稳定的银钽复合材料表面增强拉曼散射基底及其制备方法，采用磁控溅射沉积银、钽复合薄膜，将清洗干净的单晶硅片抽真空并沉积铬膜；控制电流强度，分别精确调控银、钽元素沉积速率，维持腔室反应压力，持续溅射沉积银、钽元素形成双金属复合材料，有效提高银的耐腐蚀性及稳定性，以实现超稳定的表面增强拉曼散射检测。本发明专利技术提供的银钽复合材料基底通过在真空条件下进行磁控溅射制备，其表面无污染、清洁度高，有效提高了表面增强拉曼散射检测的灵敏度和准确度。本发明专利技术制备过程简单，比表面积大，成本低，便于工业化生产，能广泛应用于表面增强拉曼散射传感、金属催化、纳米探针、光电器件、太阳能电池，吸附材料等领域。

Surface-enhanced Raman scattering substrates of ultra-stable silver-tantalum composites and their preparation methods

The invention provides an ultra-stable surface-enhanced Raman scattering substrate of silver-tantalum composite material and its preparation method. Silver and tantalum composite films are deposited by magnetron sputtering, and clean single crystal silicon wafers are vacuum pumped and chromium films are deposited. The deposition rate of silver and tantalum elements is accurately controlled by controlling current intensity, and the chamber reaction pressure is maintained, and silver and tantalum elements are continuously sputtered to form double gold. It is a composite material, which can effectively improve the corrosion resistance and stability of silver to achieve ultra-stable surface-enhanced Raman scattering detection. The silver-tantalum composite substrate provided by the invention is prepared by magnetron sputtering under vacuum condition, and the surface of the silver-tantalum composite substrate is pollution-free and clean, thus effectively improving the sensitivity and accuracy of surface-enhanced Raman scattering detection. The invention has the advantages of simple preparation process, large specific surface area, low cost and easy industrial production, and can be widely used in the fields of surface enhanced Raman scattering sensing, metal catalysis, nanoprobe, photoelectric devices, solar cells, adsorption materials, etc.

【技术实现步骤摘要】
超稳定的银钽复合材料表面增强拉曼散射基底及制备方法
本专利技术涉及先进纳米复合材料
，特别涉及一种超稳定的银钽复合材料表面增强拉曼散射基底及制备方法。
技术介绍
贵金属纳米材料，尤其是银纳米材料，具有较大的光学截面和优异的表面等离子体共振性能，而且成本更低，因此是一种非常优异的SERS基底材料，已被广泛的应用于SERS检测领域。但是银纳米材料稳定性较差，容易被腐蚀、氧化或硫化，从而降低了等离子体信号，限制银纳米材料在SERS检测中的应用。目前，研究人员通过化学液相合成等方法制备金银合金材料或者在纳米银表面包覆石墨烯、氧化物壳层来提高银的抗腐蚀能力。(GaoC,HuY,WangM,etal.FullyalloyedAg/Aunanospheres:combiningtheplasmonicpropertyofAgwiththestabilityofAu.[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety,2014,136(20):7474-9.)(SongZL,ChenZ,BianX,etal.Alkyne-FunctionalizedSupersta本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超稳定的银钽复合材料表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选用单晶硅片作为衬底，并进行镀膜前预处理；2)在预处理后的单晶硅衬底上，采用Ar气或氮气作为溅射气氛，在对衬底施加电压的条件下，采用射频对铬靶进行磁控溅射，在硅衬底上磁控溅射沉积一层厚度为100～2000nm的铬膜；3)Ar气或氮气作为溅射气氛，对沉积有铬膜的单晶硅衬底表面，在施加电压的条件下，采用射频或直流电源分别对银靶和钽靶进行磁控共溅射，在沉积有铬膜的硅衬底上磁控共溅射沉积银、钽复合薄膜；4)镀膜完成后，原位进行X射线光电子能谱检测；5)进行微观结构和性能检测。

【技术特征摘要】
1.一种超稳定的银钽复合材料表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)选用单晶硅片作为衬底，并进行镀膜前预处理；2)在预处理后的单晶硅衬底上，采用Ar气或氮气作为溅射气氛，在对衬底施加电压的条件下，采用射频对铬靶进行磁控溅射，在硅衬底上磁控溅射沉积一层厚度为100～2000nm的铬膜；3)Ar气或氮气作为溅射气氛，对沉积有铬膜的单晶硅衬底表面，在施加电压的条件下，采用射频或直流电源分别对银靶和钽靶进行磁控共溅射，在沉积有铬膜的硅衬底上磁控共溅射沉积银、钽复合薄膜；4)镀膜完成后，原位进行X射线光电子能谱检测；5)进行微观结构和性能检测。2.根据权利要求1所述超稳定的银钽复合材料表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，所述单晶硅片衬底选自Si(100)、Si(111)、SiO2片或石英玻璃。3.根据权利要求1所述超稳定的银钽复合材料表面增强拉曼散射基底的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，单晶硅片衬底预处理为依次经过去离子水、丙酮、无水乙醇各超声清洗10-20min。4.根据权利要求1所述超稳定的银钽复合材料表面增强拉曼散射基底的制备方法法，其特征在于，所述步骤2)中，铬靶纯度为99.99...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋忠孝，陈东圳，赵永席，黄剑，井津域，李莎，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61