[发明专利]金属膜耦合纳米岛表面增强拉曼散射基底及其制备方法

权利要求书

1.一种金属膜耦合纳米岛表面增强拉曼散射基底，包括衬底基片，其特征在于：所述衬底基片上由下至上依次为铝薄膜层、铝元素可穿透的金属薄膜层、氧化铝层和贵金属纳米岛层；

所述基底的制备方法，包括如下步骤：

(1)通过磁控溅射沉积的方法，在衬底基片上从下至上依次沉积铝薄膜层和铝元素可穿透的金属薄膜层，得到基底Ⅰ；

(2)将步骤(1)中所得的基底Ⅰ置于超低氧的环境下进行退火处理，使铝薄膜层中的部分铝元素扩散到铝薄膜层上层的金属薄膜层的上表面，与低浓度的氧原子反应，形成一层超薄的氧化铝层，得到基底Ⅱ；

(3)通过磁控溅射沉积的方法，在步骤(2)中所得的基底Ⅱ上再沉积一层贵金属薄膜层，然后将所得的基底进行退火处理，即可得到金属膜耦合纳米岛表面增强拉曼散射基底。

2.根据权利要求1所述的金属膜耦合纳米岛表面增强拉曼散射基底，其特征在于：所述衬底基片为硅基片或二氧化硅基片。

3.根据权利要求2所述的金属膜耦合纳米岛表面增强拉曼散射基底，其特征在于：所述金属薄膜层为银薄膜层或铜薄膜层。

4.根据权利要求3所述的金属膜耦合纳米岛表面增强拉曼散射基底，其特征在于：所述贵金属纳米岛层为银纳米岛层或金纳米岛层。

5.一种权利要求1-4中任一权利要求所述的基底的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)通过磁控溅射沉积的方法，在衬底基片上从下至上依次沉积铝薄膜层和铝元素可穿透的金属薄膜层，得到基底Ⅰ；

(2)将步骤(1)中所得的基底Ⅰ置于超低氧的环境下进行退火处理，使铝薄膜层中的部分铝元素扩散到铝薄膜层上层的金属薄膜层的上表面，与低浓度的氧原子反应，形成一层超薄的氧化铝层，得到基底Ⅱ；

(3)通过磁控溅射沉积的方法，在步骤(2)中所得的基底Ⅱ上再沉积一层贵金属薄膜层，然后将所得的基底进行退火处理，即可得到金属膜耦合纳米岛表面增强拉曼散射基底。

6.根据权利要求5所述的基底的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)的具体操作为：将步骤(1)中所得的基底Ⅰ置于管式炉中，先将管式炉内部抽真空至(1～10)×10^-6Torr，然后以1～3L/min的流速通入惰性气体，至管式炉内部氧气浓度低于3ppm，之后继续以1～3L/min的流速通入惰性气体，并以10～20℃/min的升温速率将管式炉内部温度升高至400～800℃，维持恒温1～2h后，将管式炉自然冷却至室温，即可得到基底Ⅱ。

7.根据权利要求6所述的基底的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中退火处理的具体操作为：将再沉积一层贵金属薄膜层的基底Ⅱ置于管式炉中，以1～3L/min的流速持续通入惰性气体，并以升温速率为10～20℃/min将管式炉内部温度升高至400～700℃，维持恒温1～2h后，将管式炉自然冷却至室温，即可得到金属膜耦合纳米岛表面增强拉曼散射基底。

8.根据权利要求5所述的基底的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，衬底基片的厚度为300～500nm，沉积的铝薄膜层的厚度为15～20nm，沉积的金属薄膜层的厚度为100～150nm。

9.根据权利要求5所述的基底的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，沉积的贵金属薄膜层的厚度为5～20nm。

10.根据权利要求6所述的基底的制备方法，其特征在于：所述惰性气体的纯度为99.999％。