硅基金纳米活性基底的制备及表面增强拉曼散射特性的研究
发布时间：2021-07-08 16:18
单晶硅具有很好的导电性,在太阳能电池、集成电路、纳米材料等领域有广泛的应用。半导体单晶硅通过光刻技术、模板压刻、化学腐蚀等方法,可以在其表面制备出不同的形貌微结构。在硅基表面微结构上通过物理方法、化学方法沉积金属纳米结构可制备成表面增强拉曼散射基底。通过调节硅基表面微结构和金属纳米结构的形貌、尺寸,可实现不同的拉曼增强效果。本论文首先采用化学腐蚀单晶硅的方法制备出了硅基金字塔微结构,然后分别以磁控溅射的物理方法在硅基金字塔衬底表面沉积一定厚度的金纳米结构;或以化学还原法在硅烷化的硅基表面形成金纳米粒子,最后应用于表面增强拉曼测试。具体的研究工作如下:（1）采用化学腐蚀的方法制备了覆盖率大、规则度好、粒径均一的硅基金字塔结构。分别讨论了硅酸钾的浓度、反应温度、反应时间、碳酸钾的浓度四种因子对硅基金字塔形貌的影响。同时采用UV-2600紫外-可见分光光度计表征硅基金字塔衬底的反射率,结合扫描电镜的形貌分析。得到了最佳反应条件:硅酸钾的浓度为2wt%、反应温度为85℃、反应时间为10min、碳酸钾的浓度为10wt%。（2）采用物理方法（即磁控溅射方法）在硅基金字塔衬底上沉积一定厚度的金纳米结...
【文章来源】：云南师范大学云南省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
种类型的光散射图示
第 1 章 绪论1或者 E2处，这样的散射为瑞丽散射。从基态 E1激发到能级为 E1+0h 处，激发态 E2处，产生能量为 0h ，为斯托克斯散射。从激发态 E2激发到为 E2+0h 处，回到激发态 E1处，产生能量为 0h ，为反斯托克斯散射
图 1.3 球形金属粒子表面等离子替共振模型图[14]像场模型：由于极化率的增大而产生的拉曼增强效果，吸附分子与距离很短时会产生共轭电偶极，只适合解释短程的的拉曼增强，不距离的拉曼增强原因，一般认为镜像场带来的 SERS 增强效果是非线共振模型：在粗糙金属的顶端容易形成尖端效应，在尖端处产生场，放大了散射光强度，产生的磁场大小与尖端的的形状有关，尖产生的电磁场越大[17]。ERS 化学增强机理磁场增强机理很难解释在同一实验条件下，检测不同的吸附分子产增强效果。说明了不同的吸附分子与基底之间有化学相互作用，动模型是被广泛认可的模型[17-18]。吸附分子与金属之间通过化学键之
【参考文献】：
期刊论文
[1]金、银纳米颗粒溶胶对三种瘦肉精分子拉曼表面信号增强效果及性质比较研究[J]. 甘盛,赖青鸟,李志成,韩婷,吴超权. 现代食品科技. 2016(01)
[2]Analysis of each branch current of serial solar cells by using an equivalent circuit model[J]. 易施光,张万辉,艾斌,宋经纬,沈辉. Chinese Physics B. 2014(02)
[3]结晶紫在亚微米棒状ZnO表面增强拉曼光谱的研究[J]. 孟卫,张玲艳,江晓红,陆路德,汪信. 无机化学学报. 2013(03)
[4]自组装银纳米粒子及其SERS增强效应[J]. 朱双美,范春珍,王俊俏,梁二军. 光散射学报. 2012(03)
[5]磁控溅射法制备CIGS薄膜太阳能电池的工艺及性能研究[J]. 栾和新,庄大明,曹明杰,刘江. 真空科学与技术学报. 2012(08)
[6]Cu2O/Ag纳米复合物的表面增强拉曼光谱[J]. 王蕴馨,宋薇,杨竞秀,徐蔚青,赵冰. 高等学校化学学报. 2011(08)
[7]拉曼光谱在复合材料界面研究中的应用[J]. 胡业勤,陈善华. 广西轻工业. 2010(04)
[8]纳米金溶胶的合成及紫外-可见吸收光谱的研究[J]. 陈亭汝,张玮,孟祥英,孙瑾. 应用化工. 2009(09)
[9]电化学法制备硅纳米线[J]. 杨娟玉,卢世刚,阚素荣,张向军,丁海洋. 无机化学学报. 2009(04)
[10]磁控溅射镀膜技术的发展[J]. 余东海,王成勇,成晓玲,宋月贤. 真空. 2009(02)
博士论文
[1]单晶硅薄膜的制备及在太阳能电池、SERS中的应用[D]. 李睿.大连理工大学 2014
[2]硅纳米线阵列的制备及其在生化传感器中的应用[D]. 万丽娟.华东师范大学 2010
硕士论文
[1]近红外线激光拉曼光谱用于胃癌诊断的研究[D]. 金少琴.南方医科大学 2013
[2]太湖地区泥盆系砂岩石英颗粒变形特征的研究[D]. 董宇婕.南京大学 2012
[3]转基因水稻的光谱快速无损检测方法研究[D]. 朱文超.浙江大学 2012
[4]在Bi（0001）表面上红荧烯晶态膜生长的STM研究[D]. 杨秀凡.西南民族大学 2011
[5]基于分布式光纤的电缆温度监测系统及其数据处理研究[D]. 贺伟.长沙理工大学 2011
[6]阵列化硅及硅化物纳米线的合成及其在锂电池中的应用[D]. 华庆.浙江大学 2010
[7]纳晶硅镶嵌二氧化硅薄膜及其发光性质研究[D]. 方芳.复旦大学 2009
[8]合金化对Cu/SiO2薄膜体系微观结构以及电性能的影响[D]. 刘嘉聪.上海交通大学 2008
本文编号：3271910
【文章来源】：云南师范大学云南省
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
种类型的光散射图示
第 1 章 绪论1或者 E2处，这样的散射为瑞丽散射。从基态 E1激发到能级为 E1+0h 处，激发态 E2处，产生能量为 0h ，为斯托克斯散射。从激发态 E2激发到为 E2+0h 处，回到激发态 E1处，产生能量为 0h ，为反斯托克斯散射
图 1.3 球形金属粒子表面等离子替共振模型图[14]像场模型：由于极化率的增大而产生的拉曼增强效果，吸附分子与距离很短时会产生共轭电偶极，只适合解释短程的的拉曼增强，不距离的拉曼增强原因，一般认为镜像场带来的 SERS 增强效果是非线共振模型：在粗糙金属的顶端容易形成尖端效应，在尖端处产生场，放大了散射光强度，产生的磁场大小与尖端的的形状有关，尖产生的电磁场越大[17]。ERS 化学增强机理磁场增强机理很难解释在同一实验条件下，检测不同的吸附分子产增强效果。说明了不同的吸附分子与基底之间有化学相互作用，动模型是被广泛认可的模型[17-18]。吸附分子与金属之间通过化学键之
【参考文献】：
期刊论文
[1]金、银纳米颗粒溶胶对三种瘦肉精分子拉曼表面信号增强效果及性质比较研究[J]. 甘盛,赖青鸟,李志成,韩婷,吴超权. 现代食品科技. 2016(01)
[2]Analysis of each branch current of serial solar cells by using an equivalent circuit model[J]. 易施光,张万辉,艾斌,宋经纬,沈辉. Chinese Physics B. 2014(02)
[3]结晶紫在亚微米棒状ZnO表面增强拉曼光谱的研究[J]. 孟卫,张玲艳,江晓红,陆路德,汪信. 无机化学学报. 2013(03)
[4]自组装银纳米粒子及其SERS增强效应[J]. 朱双美,范春珍,王俊俏,梁二军. 光散射学报. 2012(03)
[5]磁控溅射法制备CIGS薄膜太阳能电池的工艺及性能研究[J]. 栾和新,庄大明,曹明杰,刘江. 真空科学与技术学报. 2012(08)
[6]Cu2O/Ag纳米复合物的表面增强拉曼光谱[J]. 王蕴馨,宋薇,杨竞秀,徐蔚青,赵冰. 高等学校化学学报. 2011(08)
[7]拉曼光谱在复合材料界面研究中的应用[J]. 胡业勤,陈善华. 广西轻工业. 2010(04)
[8]纳米金溶胶的合成及紫外-可见吸收光谱的研究[J]. 陈亭汝,张玮,孟祥英,孙瑾. 应用化工. 2009(09)
[9]电化学法制备硅纳米线[J]. 杨娟玉,卢世刚,阚素荣,张向军,丁海洋. 无机化学学报. 2009(04)
[10]磁控溅射镀膜技术的发展[J]. 余东海,王成勇,成晓玲,宋月贤. 真空. 2009(02)
博士论文
[1]单晶硅薄膜的制备及在太阳能电池、SERS中的应用[D]. 李睿.大连理工大学 2014
[2]硅纳米线阵列的制备及其在生化传感器中的应用[D]. 万丽娟.华东师范大学 2010
硕士论文
[1]近红外线激光拉曼光谱用于胃癌诊断的研究[D]. 金少琴.南方医科大学 2013
[2]太湖地区泥盆系砂岩石英颗粒变形特征的研究[D]. 董宇婕.南京大学 2012
[3]转基因水稻的光谱快速无损检测方法研究[D]. 朱文超.浙江大学 2012
[4]在Bi（0001）表面上红荧烯晶态膜生长的STM研究[D]. 杨秀凡.西南民族大学 2011
[5]基于分布式光纤的电缆温度监测系统及其数据处理研究[D]. 贺伟.长沙理工大学 2011
[6]阵列化硅及硅化物纳米线的合成及其在锂电池中的应用[D]. 华庆.浙江大学 2010
[7]纳晶硅镶嵌二氧化硅薄膜及其发光性质研究[D]. 方芳.复旦大学 2009
[8]合金化对Cu/SiO2薄膜体系微观结构以及电性能的影响[D]. 刘嘉聪.上海交通大学 2008
本文编号：3271910
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