[发明专利]间距可调的贵金属纳米粒子一维组装体及其在纳米传感器中的应用

权利要求书

1.一种间距可调的贵金属纳米粒子一维组装体，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：

1)制作纳米粒子单层膜；

2)采用电子束光刻结合RIE刻蚀的方法在所述单层膜上制作需要的刻蚀图形，通过RIE刻蚀的方法对所述单层膜中的纳米粒子进行原位刻蚀以调整纳米粒子的间距；

所述步骤2)具体包括：

2-1)在所述纳米粒子单层膜上制作掩模；

2-2)通过RIE刻蚀使所述掩模上的图形转移至所述单层膜上；

2-3)去胶；

2-4)对所述纳米粒子单层膜中的纳米粒子进行原位RIE刻蚀，调整纳米粒子的间距；

其中，所述纳米粒子为金纳米粒子或是二氧化硅包覆的金纳米粒子；

或者，所述步骤2)具体包括：

2-1)对所述纳米粒子单层膜中的纳米粒子进行原位RIE刻蚀，调整纳米粒子的间距；

2-2)在所述纳米粒子单层膜上制作掩模；

2-3)通过RIE刻蚀使所述掩模上的图形转移至所述单层膜上；

2-4)去胶；

其中，所述纳米粒子为金纳米粒子；

所述的间距可调的贵金属纳米粒子一维组装体在纳米传感器中的应用，其通过利用所述纳米粒子一维组装体可对周围介电环境变化而产生相应光学响应的光学特性应用于纳米传感器中；

所述纳米粒子一维组装体作为纳米光学传感器用于探测周围环境的折射率的变化，其中，周围环境的折射率变化时，所述纳米粒子一维组装体作为纳米光学传感器显示出的颜色会随之变化。

2.根据权利要求1所述的间距可调的贵金属纳米粒子一维组装体，其特征在于，所述纳米粒子单层膜的制备方法包括以下步骤：

1-1)在纳米粒子溶液表面铺一层正己烷；

1-2)向其中加入乙醇溶液，形成一层纳米粒子膜；

1-3)静置待正己烷挥完全后，用清洗后的玻璃片垂直插入，将纳米粒子膜捞起，自然干燥，得到附着在玻璃片上的纳米粒子单层膜；

其中，所述纳米粒子为金纳米粒子或是二氧化硅包覆的金纳米粒子。

3.根据权利要求1所述的间距可调的贵金属纳米粒子一维组装体，其特征在于，所述二氧化硅包覆的金纳米粒子的制备方法包括以下步骤：

A)将一定量的聚乙烯吡咯烷酮加入到金纳米粒子溶液中，搅拌过夜，然后离心清洗，复溶于乙醇中；

B)在搅拌下将氨水加入到上述步骤A)得到的溶液中，反应；

C)在搅拌下将四硅酸乙酯的乙醇溶液加入到上述步骤B)得到的溶液中，反应；然后离心清洗，复溶于去离子水中，得到二氧化硅包覆的金纳米粒子。

4.根据权利要求1所述的间距可调的贵金属纳米粒子一维组装体，其特征在于，所述步骤2)中在所述纳米粒子单层膜上制作掩模的方法包括：

a、在纳米粒子单层膜上旋涂一层ZEP 520A电子束光刻胶，然后再旋涂一层导电胶，放入真空干燥器中放置过夜；

b、电子束曝光，先用水将导电胶去除，然后放入MIBK：IPA＝1：3的溶液中中显影，随后放入IPA溶液中，一段时间后取出氮气吹干。

5.根据权利要求1所述的间距可调的贵金属纳米粒子一维组装体，其特征在于，所述步骤2)中通过RIE刻蚀使所述掩模上的图形转移至所述单层膜上的具体方法为：RIE刻蚀在Samco RIE-10NOU下进行，参数为：功率150W、气体种类为氩气、气体流量20sccm、刻蚀时间2.5min。

6.根据权利要求1所述的间距可调的贵金属纳米粒子一维组装体在纳米传感器中的应用，其特征在于，所述纳米粒子一维组装体在纳米气体传感或纳米生物传感中的应用。