[发明专利]SERS单元及SERS系统

权利要求书

1.一种SERS单元，其特征在于包括：

基材，其包括由第一材料构成的第一层、设置在所述第一层上方且由第二材料构成的第二层，所述第二层的上表面分布有多个纳米凹陷部；

多个纳米粒子聚集体，每一纳米粒子聚集体由多个纳米粒子聚集形成，且每一纳米粒子聚集体分别被一对应的纳米凹陷部所限制。

2.根据权利要求1所述的SERS单元，其特征在于：所述第一材料、所述第二材料独立地为无机材料、有机材料或者无机/有机复合材料。

3.根据权利要求1所述的SERS单元，其特征在于：所述第一材料为金属或者合金，所述第二材料为金属氧化物或者非金属氧化物。

4.根据权利要求1所述的SERS单元，其特征在于：所述第一材料包括硅、铝、钛、铬、铜中的至少一种，所述第二材料包括二氧化硅、氧化铝、二氧化钛、二氧化铬中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的SERS单元，其特征在于：所述第一材料为铝，所述第二材料为氧化铝。

6.根据权利要求1所述的SERS单元，其特征在于：所述第二层的厚度为30nm～500nm。

7.根据权利要求1所述的SERS单元，其特征在于：相邻两个所述纳米凹陷部之间的距离不超过100nm，优选不超过50nm，更优选为10nm～30nm。

8.根据权利要求1所述的SERS单元，其特征在于：所述纳米凹陷部的深度为30nm～150nm；所述纳米凹陷部的口部直径范围为50nm～1000nm，优选为100nm～500nm。

9.根据权利要求1所述的SERS单元，其特征在于：所述纳米粒子聚集体含有的纳米粒子数为2～10个，优选3～6个，平均纳米粒子个数为3～6个。

10.根据权利要求1所述的SERS单元，其特征在于：所述纳米粒子的粒径范围为15～120nm，优选为30～60nm。

11.根据权利要求1所述的SERS单元，其特征在于：所述纳米粒子是选自金、银、铜、铂、铝中的一种或多种金属的合金的纳米粒子或它们的任意组合。

12.根据权利要求1所述的SERS单元，其特征在于：所述的纳米粒子聚集体中的纳米粒子紧密排列或紧密堆积，所述纳米粒子聚集体中相邻纳米粒子之间的间隙为1～2nm。

13.根据权利要求1所述的SERS单元，其特征在于：所述纳米粒子聚集体中，所述纳米粒子单层排列。

14.根据权利要求1所述的SERS单元，其特征在于：所述基材由基体材料通过电化学阳极氧化法制作得到，所述的纳米粒子聚集体通过所述纳米粒子在所述纳米凹陷部内自组装形成。

15.根据权利要求1所述的SERS单元，其特征在于：所述纳米粒子聚集体包括位于所述纳米凹陷部的开口面以下的第一部分和位于所述纳米凹陷部的开口面以上的第二部分，所述第一部分的体积大于所述第二部分的体积。

16.一种SERS芯片，其特征在于：包括一个或者多个如权利要求1-15中任一项所述的SERS单元。

17.一种SERS检测系统，其特征在于：包括拉曼光谱仪和权利要求16所述的SERS芯片。

18.一种如权利要求1-15中任一项权利要求所述的SERS单元或如权利要求16所述的SERS芯片或如权利要求17所述的SERS检测系统在物质的痕量分析或生物分子的检测中的应用。