[发明专利]制备用于分子检测的基材的方法和设备

权利要求书

1.用于拉曼光谱法的增强的装置，包含:

第一群的尺寸在10纳米-1000纳米范围内的纳米颗粒以及第二群的尺寸在0.5纳米-10纳米范围内的纳米颗粒，其中所述第一群的所述纳米颗粒被所述第二群的所述纳米颗粒围绕；和

基材，其具有所述第一群和第二群纳米颗粒，这些颗粒涂覆在所述基材的表面上从而形成涂覆表面，其中所述涂覆表面提供等离子体激元耦合以增强所述基材对置于所述涂覆表面上的材料的化学或生物特异性和敏感性。

2.权利要求1所述的装置，其中所述涂覆表面提供等离子体激元耦合以增强所述设备对置于所述涂覆表面上的材料的拉曼光谱法。

3.权利要求1所述的装置，其中所述涂覆表面在所述表面上具有厚度梯度。

4.权利要求3所述的装置，其中所述厚度梯度的最小厚度为0纳米以上并且最大厚度为200纳米以下。

5.权利要求1所述的装置，其中所述纳米颗粒包括Au、Ag、Cu、P t、它们的合金、它们的复合物、或它们的混合物。

6.权利要求1所述的装置，其中所述基材表面的表面粗糙度小于3微米。

7.权利要求1所述的装置，其中所述基材包括玻璃、半导体、电介质、有机膜、或金属箔。

8.权利要求1所述的装置，其中在将所述第一群和第二群纳米颗粒涂覆到所述表面上之前，所述载体材料的所述表面已用至少一种材料预涂覆。

9.权利要求8所述的装置，其中所述预涂覆的材料包括金属、电介质或它们的混合物。

10.权利要求1所述的装置，其中所述基材具有增强的拉曼光谱，包括表面增强拉曼光谱(SERS)、表面增强共振拉曼光谱(SERRS)、表面增强超拉曼光谱(SEHRS)、或表面增强相干反斯托克斯拉曼光谱(SECARS)。

11.权利要求1所述的装置，其中所述基材具有表面增强的红外吸收(SEIRA)。

12.形成用于进行等离子体激元偶合以增强电场和增强拉曼光谱法以及增强用于拉曼光谱法的基材的化学或生物特异性和敏感性的装置的方法，包括:

通过包括脉冲激光沉积、背侧转移脉冲激光沉积、正向转移脉冲激光沉积、或溅射中之一的工艺将拉曼活性材料的纳米颗粒施加到基材的表面，从而形成拉曼活性基材。

13.权利要求12所述的方法，其中脉冲激光沉积、正向转移脉冲激光沉积、或背侧转移脉冲激光沉积的工艺包括使用脉冲持续时间在约1飞秒-100纳秒范围内的激光。

14.权利要求12所述的方法，其中脉冲激光沉积或背侧转移脉冲激光沉积的工艺包括使用脉冲持续时间在10飞秒-200皮秒范围内的激光。

15.权利要求12所述的方法，其中在小于1×10^-10mbar的超高真空到1大气压的压力下进行该脉冲激光沉积或溅射。

16.权利要求12所述的方法，包括使用波长范围在200纳米-2000纳米范围内的脉冲激光。

17.权利要求12所述的方法，包括使用重复率小于约500MHz的脉冲激光。

18.权利要求12所述的方法，包使用重复率在1kHz-5MHz范围内的脉冲激光。

19.权利要求12所述的方法，包括形成用于表面增强拉曼光谱法(SERS)、表面增强共振拉曼光谱法(SERRS)、表面增强超拉曼光谱法(SEHRS)、或表面增强相干反斯托克斯拉曼光谱法(SECARS)的拉曼活性表面。

20.权利要求12所述的方法，包括形成用于表面增强的红外吸收的活性表面。

21.通过权利要求12所述方法制造的产品，所述产品包含其上涂覆有纳米颗粒层的基材，其中所述纳米颗粒层提供等离子体激元耦合用以增强对置于该基材表面上的材料的化学或生物特异性和敏感性。

22.权利要求21所述的产品，其中所述纳米颗粒层提供等离子体激元耦合以增强对置于该基材表面上的材料的拉曼光谱法。

23.权利要求21所述的产品，其中至少一部分所述纳米颗粒层与所述基材表面直接接触。

24.权利要求21所述的产品，其中在所述基材表面和至少一部分所述纳米颗粒层之间设置薄膜。