本發(fā)明屬于納微結(jié)構(gòu)制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種具有電磁場(chǎng)增強(qiáng)性能的連續(xù)月牙型納微結(jié)構(gòu)及其制備方法。

背景方法

等離子體納微結(jié)構(gòu)吸引了眾多的注意力，因?yàn)樗茉诩{米尺度上限域光，可以在表面增強(qiáng)光譜^[1-3]、生物傳感器^[4-6]、非線性光學(xué)^[7-9]等應(yīng)用中發(fā)揮巨大的作用。當(dāng)納微結(jié)構(gòu)引入不對(duì)稱性因素時(shí)，相比于對(duì)稱結(jié)構(gòu)會(huì)呈現(xiàn)出獨(dú)特的光學(xué)性能^[10][11]。其中等離子體納米月牙是一種典型的不對(duì)稱納微結(jié)構(gòu)，已被廣泛研究并表現(xiàn)出一系列有趣的光學(xué)性質(zhì)和應(yīng)用潛力。例如，等離子體納米月牙結(jié)構(gòu)的暗模等離子體共振在超材料^[12]、表面增強(qiáng)光譜^[3][13][14]、傳感^[15]和光捕獲^[16][17]等方面呈現(xiàn)巨大的應(yīng)用潛力。同時(shí)，不對(duì)稱納米月牙結(jié)構(gòu)中的多級(jí)法諾共振在非線性光學(xué)方面也有很大的潛在應(yīng)用^[10][11]。

但是簡(jiǎn)單高效、低成本的大量制備連續(xù)月牙型納微結(jié)構(gòu)，尤其是具有對(duì)尖端和納米間隙的連續(xù)對(duì)月牙型納微結(jié)構(gòu)還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。亟需開發(fā)一種新型的納米制備技術(shù)，制備不同形貌的連續(xù)月牙型納微結(jié)構(gòu)來(lái)滿足更多的實(shí)際應(yīng)用。其中一個(gè)特別的挑戰(zhàn)就是制備同時(shí)具有對(duì)月牙尖端和間隙的連續(xù)對(duì)月牙型納米間隙結(jié)構(gòu)。對(duì)月牙尖端和納米間隙的共振耦合作用，使電磁場(chǎng)顯著增強(qiáng)，在表面增強(qiáng)拉曼散射，熒光增強(qiáng)和細(xì)胞成像等實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮巨大的作用。

[1]chirumamilla,m.；toma,a.；gopalakrishnan,a.；das,g.；zaccaria,r.p.；krahne,r.；rondanina,e.；leoncini,m.；liberale,c.；deangelis,f.；difabrizio,e.advmater2014,26,2353.

[2]si,s.；liang,w.；sun,y.；huang,j.；ma,w.；liang,z.；bao,q.；jiang,l.advancedfunctionalmaterials2016,26,8137.

[3]jang,h.-j.；jung,i.；zhang,l.；yoo,s.；lee,s.；cho,s.；shuford,k.l.；park,s.chemistryofmaterials2017,29,5364.

[4]mayer,k.m.；hafner,j.h.chemrev2011,111,3828.

[5]gao,c.；lu,z.；liu,y.；zhang,q.；chi,m.；cheng,q.；yin,y.angewchemintedengl2012,51,5629.

[6]klinghammer,s.；uhlig,t.；patrovsky,f.；bohm,m.；schutt,j.；putz,n.；baraban,l.；eng,l.m.；cuniberti,g.acssens2018,3,1392.

[7]aouani,h.；rahmani,m.；navarro-cia,m.；maier,s.a.natnanotechnol2014,9,290.

[8]celebrano,m.；wu,x.；baselli,m.；grossmann,s.；biagioni,p.；locatelli,a.；deangelis,c.；cerullo,g.；osellame,r.；hecht,b.；duo,l.；ciccacci,f.；finazzi,m.natnanotechnol2015,10,412.

[9]davidson,r.b.；yanchenko,a.；ziegler,j.i.；avanesyan,s.m.；lawrie,b.j.；haglund,r.f.acsphotonics2016,3,1477.

[10]luk'yanchuk,b.；zheludev,n.i.；maier,s.a.；halas,n.j.；nordlander,p.；giessen,h.；chong,c.t.natmater2010,9,707.

[11]wang,q.；yu,l.；liu,c.；xu,x.epl(europhysicsletters)2017,118,64002.

[12]zhang,x.m.；han,j.j.；zhang,q.；qin,f.f.；xiao,j.j.opticscommunications2014,325,9.

[13]bukasov,r.；shumaker-parry,j.s.analchem2009,81,4531.

[14]cooper,c.t.；rodriguez,m.；blair,s.；shumaker-parry,j.s.thejournalofphysicalchemistryc2015,119,11826.

[15]zheng,c.；jia,t.；zhao,h.；xia,y.；zhang,s.；feng,d.；sun,z.plasmonics2017,13,1121.

[16]fernandez-dominguez,a.i.；luo,y.；wiener,a.；pendry,j.b.；maier,s.a.nanolett2012,12,5946.

[17]yang,h.；li,b.q.；jiang,x.；yu,w.；liu,h.nanotechnology2017,28,505301.

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供具有電磁場(chǎng)增強(qiáng)性能的連續(xù)月牙型納微結(jié)構(gòu)及其制備方法。

本發(fā)明采用納米切割技術(shù)、物理氣相沉積技術(shù)、膠體自組裝技術(shù)以及等離子體刻蝕技術(shù)。整個(gè)過(guò)程操作簡(jiǎn)便，低耗清潔，可控性高。基于膠體刻蝕和納米切割，可以制備不同形貌的連續(xù)月牙型納微結(jié)構(gòu)；同時(shí)結(jié)合多次金屬沉積，控制沉積間隔層厚度，制備一系列不同間隙尺寸的連續(xù)月牙型納米間隙結(jié)構(gòu)；通過(guò)控制沉積的方向及沉積次數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)對(duì)月牙型納米線和連續(xù)對(duì)月牙型納米間隙結(jié)構(gòu)的制備。這種簡(jiǎn)單高效、低成本制備的連續(xù)月牙型納微結(jié)構(gòu)，具有更密集的熱點(diǎn)，使電磁場(chǎng)顯著增強(qiáng)，可以運(yùn)用到新型的光學(xué)器件和電學(xué)器件等實(shí)際應(yīng)用中。

本發(fā)明以實(shí)現(xiàn)制備連續(xù)月牙型納微結(jié)構(gòu)為例，實(shí)現(xiàn)具有電磁場(chǎng)增強(qiáng)性能的連續(xù)月牙型納微結(jié)構(gòu)的制備，具體步驟如下：

1)取親水處理過(guò)的硅基底，水平放置在真空蒸發(fā)鍍膜設(shè)備的樣品臺(tái)上，樣品法線與沉積方向的夾角(即入射角)為0～50°，在5×10^-4～1×10^-3pa的真空度下進(jìn)行熱蒸發(fā)沉積鉻膜，沉積速度為沉積厚度為1～10nm；

2)用一次性注射器吸取0.1～0.5ml、直徑0.3～5μm的疏水聚苯乙烯微球的乙醇和去離子水分散液(乙醇和去離子水體積比為1：1)，滴加到盛有去離子水的容器中，疏水聚苯乙烯微球在空氣-去離子水的氣液界面排列為單層，再加入50～200μl、濃度1～10wt％的十二烷基磺酸鈉表面活性劑使聚苯乙烯微球彼此緊密排列；用沉積鉻膜的硅基底從單層聚苯乙烯微球底部將緊密排列的疏水聚苯乙烯微球托起，放于斜面上自然干燥，從而在硅基底上得到二維有序的單層聚苯乙烯微球陣列；

3)將步驟2)得到的硅基底水平放置在真空蒸發(fā)鍍膜設(shè)備的樣品臺(tái)上，樣品法線與沉積方向的夾角(即入射角)為0～50°，在5×10^-4～1×10^-3pa的真空度下進(jìn)行熱蒸發(fā)沉積金膜，沉積速度為沉積厚度為50～150nm；將環(huán)氧樹脂預(yù)聚體和固化劑按體積比15：2～2.5混合后涂覆在沉積有金膜的聚苯乙烯微球表面，靜置1～3h后再置于溫度為60～100℃的烘箱中固化3～10h，揭起環(huán)氧樹脂使金覆蓋的聚苯乙烯微球陣列從硅基底上剝離，得到嵌入環(huán)氧樹脂中的金覆蓋聚苯乙烯微球陣列模板；

4)將步驟3)制得的模板垂直于聚苯乙烯微球陣列晶格方向切割成條狀(微球陣列晶格方向是微球直線排列的方向，如圖1中(d)所示；每個(gè)條狀結(jié)構(gòu)含有若干組聚苯乙烯微球陣列)條寬0.5～3mm，然后將切割后得到的條狀模板再包埋在環(huán)氧樹脂中，50～80℃條件下固化3～6h，沿垂直于條狀的方向進(jìn)行切片，切割速度為0.6～1.2mm/s，得到的超薄樹脂片的厚度為80～200nm，長(zhǎng)度為0.5～3mm；然后用鍍有40～200nm金膜的基底進(jìn)行收集，使超薄樹脂片平鋪在金膜上，再在50～80℃下加熱5～30min，提高超薄樹脂片與金膜的粘附力；

5)將步驟4)制得的樣品置于反應(yīng)性等離子體刻蝕機(jī)中，在刻蝕氣壓為5～10mtorr，刻蝕溫度10～20℃，氧氣流速10～50sccm，刻蝕功率200～300w的條件下刻蝕10～30min，以完全除去環(huán)氧樹脂和聚苯乙烯微球，從而在鍍有金膜的基底上得到連續(xù)月牙型的金納米線結(jié)構(gòu)；

6)將步驟2)制得的基底水平放置在真空蒸發(fā)鍍膜設(shè)備的樣品臺(tái)上，樣品法線與沉積方向的夾角(即入射角)為0～50°，在5×10^-4～1×10^-3pa的真空度下熱蒸發(fā)沉積金/間隔層/金三層膜結(jié)構(gòu)，沉積速度為兩層金的沉積厚度均為50～150nm，間隔層的沉積厚度為2～20nm；將環(huán)氧樹脂預(yù)聚體和固化劑按體積比15：2～2.5混合后涂覆在沉積有金/間隔層/金三層膜的聚苯乙烯微球表面，靜置1～3h后，置于溫度為60～100℃的烘箱中固化3～10h，揭起環(huán)氧樹脂使金/間隔層/金三層膜覆蓋的聚苯乙烯微球陣列從硅基底上剝離，得到嵌入環(huán)氧樹脂中的金/間隔層/金三層膜覆蓋的聚苯乙烯微球陣列模板；

7)再將步驟6)得到的模板垂直聚苯乙烯微球陣列晶格方向切割成條狀，條寬0.5～3mm，然后將條狀模板包埋在環(huán)氧樹脂中，50～80℃條件下固化3～6h，再沿垂直于條狀的方向進(jìn)行切片，切割速度為0.6～1.2mm/s，得到的超薄樹脂片的厚度為80～200nm，長(zhǎng)度為0.5～3mm；然后用鍍有40～200nm金膜的基底進(jìn)行收集，使超薄樹脂片平鋪在金膜上，再在50～80℃下加熱5～30min，提高超薄樹脂片與金膜的粘附力；

8)采用酸刻蝕或者反應(yīng)性等離子體刻蝕的方法除掉間隔層材料，再將樣品置于反應(yīng)性等離子體刻蝕機(jī)中，在刻蝕氣壓為5～10mtorr，刻蝕溫度10～20℃，氧氣流速10～50sccm，刻蝕功率200～300w的條件下刻蝕10～30min，以完全除去環(huán)氧樹脂和聚苯乙烯微球，從而在鍍有金膜的基底上得到間隙尺寸為2～20nm的連續(xù)月牙型金納米間隙結(jié)構(gòu)；

9)用膠帶揭起步驟3)制得的金覆蓋的聚苯乙烯微球陣列基底，然后水平倒置在真空蒸發(fā)鍍膜設(shè)備的樣品臺(tái)上，樣品法線與沉積方向的夾角(即入射角)為0～50°，在5×10^-4～1×10^-3pa的真空度下進(jìn)行熱蒸發(fā)沉積金，沉積速度為沉積厚度為50～150nm；將環(huán)氧樹脂預(yù)聚體和固化劑按體積比15：2～2.5混合后涂覆在雙面沉積有金膜的聚苯乙烯微球表面，靜置1～3h后，置于溫度為60～100℃的烘箱中固化3～10h，揭起環(huán)氧樹脂使雙面有金膜覆蓋的聚苯乙烯微球陣列從硅基底上剝離，得到嵌入環(huán)氧樹脂中的雙面有金膜覆蓋的聚苯乙烯微球陣列模板；

10)再將步驟9)得到的模板垂直聚苯乙烯微球陣列晶格方向切割成條狀，條寬0.5～3mm，然后將條狀模板包埋在環(huán)氧樹脂中，50～80℃條件下固化3～6h，再沿垂直于條狀的方向進(jìn)行切片，切割速度為0.6～1.2mm/s，得到的超薄樹脂片的厚度為80～200nm，長(zhǎng)度為0.5～3mm；然后用鍍有40～200nm金膜的基底進(jìn)行收集，使超薄樹脂片平鋪在金膜上，再在50～80℃下加熱5～30min，提高超薄樹脂片與金膜的粘附力；

11)將樣品置于反應(yīng)性等離子體刻蝕機(jī)中，在刻蝕氣壓為5～10mtorr，刻蝕溫度10～20℃，氧氣流速10～50sccm，刻蝕功率200～300w的條件下刻蝕10～30min，以完全除去環(huán)氧樹脂和聚苯乙烯微球，從而在鍍有金膜的基底上得到連續(xù)對(duì)月牙型金納米線結(jié)構(gòu)；

12)用膠帶揭起步驟6)制得的金/間隔層/金三層膜覆蓋的聚苯乙烯微球陣列基底，將其水平倒置在真空蒸發(fā)鍍膜設(shè)備的樣品臺(tái)上，樣品法線與沉積方向的夾角(即入射角)為0～50°，在5×10^-4～1×10^-3pa的真空度下進(jìn)行熱蒸發(fā)沉積金/間隔層/金三層膜結(jié)構(gòu)，沉積速度為兩層金的沉積厚度均為50～150nm，間隔層的沉積厚度為2～20nm；將環(huán)氧樹脂預(yù)聚體和固化劑按體積比15：2～2.5混合后涂覆在雙面沉積有金/間隔層/金三層膜的樣品表面，靜置1～3h后，置于溫度為60～100℃的烘箱中固化3～10h，揭起環(huán)氧樹脂使雙面有金/間隔層/金三層膜覆蓋的聚苯乙烯微球陣列從硅基底上剝離，得到嵌入環(huán)氧樹脂中雙面有金/間隔層/金三層膜覆蓋的聚苯乙烯微球陣列模板；

13)再將步驟12)得到的模板垂直聚苯乙烯微球陣列晶格方向切割成條狀，條寬0.5～3mm，然后將條狀模板包埋在環(huán)氧樹脂中，50～80℃條件下固化3～6h，沿垂直于條狀的方向進(jìn)行切片，切割速度為0.6～1.2mm/s，得到的超薄樹脂片的厚度為80～200nm，長(zhǎng)度為0.5～3mm；然后用鍍有40～200nm金膜的基底進(jìn)行收集，使超薄樹脂片平鋪在金膜上，再在50～80℃下加熱5～30min，提高超薄樹脂片與金膜的粘附力；

14)采用酸刻蝕或者反應(yīng)性等離子體刻蝕的方法除掉間隔層材料，再將樣品置于反應(yīng)性等離子體刻蝕機(jī)中，在刻蝕氣壓為5～10mtorr，刻蝕溫度10～20℃，氧氣流速10～50sccm，刻蝕功率200～300w的條件下刻蝕10～30min，以完全除去環(huán)氧樹脂和聚苯乙烯微球，從而在鍍有金膜的基底上得到間隔2～20nm的連續(xù)對(duì)月牙型金納米間隙結(jié)構(gòu)；

步驟6)和步驟12)中，間隔層材料可為鋁、鎳、鉻等易被酸刻蝕的金屬，或者一端帶有巰基的直碳鏈單分子層(如十二烷基硫醇、十六烷基硫醇等分子，可通過(guò)反應(yīng)性等離子體刻蝕除去)、二氧化硅(可通過(guò)氫氟酸除去)、三氧化二鋁(可通過(guò)稀鹽酸除去)等。

步驟4)、7)、10)、13)中收集超薄環(huán)氧樹脂片的鍍有金膜的基底可為硅片、玻璃片、銅箔等。

本發(fā)明各個(gè)步驟操作簡(jiǎn)單，可控性強(qiáng)，可以制備具有電磁場(chǎng)增強(qiáng)性能的不同形貌的連續(xù)月牙型納微結(jié)構(gòu)，可很好的應(yīng)用在表面增強(qiáng)拉曼等領(lǐng)域。

附圖說(shuō)明

圖1中線路i為制備連續(xù)月牙型納米線結(jié)構(gòu)的流程圖；線路ii為制備連續(xù)對(duì)月牙型納米線結(jié)構(gòu)的流程圖，圖中標(biāo)示了各種利用的材料和主要操作步驟。(a)在沉積有鉻膜的硅基底上組裝單層聚苯乙烯球；(b)垂直沉積金；(c)滴加環(huán)氧樹脂固化剝離；(d)環(huán)氧樹脂包埋固化；(e)納米切割，環(huán)氧樹脂薄片轉(zhuǎn)移到載有金膜的硅基底上，等離子體刻蝕除去聚合物；(c’)膠帶剝離沉積有金膜的聚苯乙烯球，倒置沉積金，滴加環(huán)氧樹脂固化；(d’)剝離進(jìn)行環(huán)氧樹脂包埋固化；(e’)同(e)。其中，700nm聚苯乙烯微球1、鉻膜2、硅基底3、金膜4、膠帶5、環(huán)氧樹脂6。

圖2(a)為連續(xù)月牙型納米線結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微鏡(sem)照片。(b)為連續(xù)月牙型納米間隙結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微鏡(sem)照片。(c)為連續(xù)對(duì)月牙型納米線結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微鏡(sem)照片。(d)為連續(xù)對(duì)月牙型納米間隙結(jié)構(gòu)的掃描電子顯微鏡(sem)照片。標(biāo)尺為200nm。圖2表明本發(fā)明成功制備了具有不同形貌的連續(xù)月牙型納微結(jié)構(gòu)。

圖3為用高分辨激光拉曼光譜儀測(cè)得的連續(xù)月牙型納微結(jié)構(gòu)的拉曼光譜圖。具有密集熱點(diǎn)的連續(xù)月牙型納微結(jié)構(gòu)，拉曼強(qiáng)度顯著增強(qiáng)。對(duì)月牙尖端和納米間隙的共振耦合作用，使連續(xù)對(duì)月牙型納米間隙結(jié)構(gòu)拉曼增強(qiáng)性能最強(qiáng)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：親水玻璃片的制備

所用硅片用玻璃刀裁至長(zhǎng)為2.0cm，寬為2.0cm，放入濃硫酸與過(guò)氧化氫的混合溶液(體積比為7:3)中水浴加熱至80℃，保持5小時(shí)，即得到親水玻璃片；用去離子水反復(fù)洗滌(3～5次)玻璃片，并用氮?dú)獯蹈?，待用?/p>

實(shí)施例2：六方緊密堆積的單層聚苯乙烯膠體晶體的制備

將親水處理過(guò)的硅片水平放置在真空蒸發(fā)鍍膜設(shè)備的樣品臺(tái)上，樣品法線與沉積方向的夾角(即入射角)為0°，在5×10^-4的真空度下進(jìn)行熱蒸發(fā)沉積金屬鉻，沉積速度為沉積厚度為3nm；用一次性注射器吸取0.2ml，直徑為700nm的疏水聚苯乙烯微球的乙醇水分散液，緩慢滴到培養(yǎng)皿的空氣-去離子水的界面上，靜置片刻，沿著培養(yǎng)皿一側(cè)加入50μl濃度為10wt％的十二烷基硫酸鈉的水溶液，聚苯乙烯微球會(huì)隨之形成六方緊密堆積的單層；以蒸鍍有鉻的硅片為基底，伸入到水面以下，從緊密的單層微球下方緩慢向上提起，置于斜面自然干燥，從而在基底上得到二維有序的單層聚苯乙烯微球陣列。

實(shí)施例3：嵌入環(huán)氧樹脂中金覆蓋聚苯乙烯微球陣列模板的制備

將上述制得的聚苯乙烯微球陣列水平放置在真空蒸發(fā)鍍膜設(shè)備的樣品臺(tái)上，樣品法線與沉積方向的夾角(即入射角)為0°，在5×10^-4pa的真空度下進(jìn)行熱蒸發(fā)沉積金，沉積速度為沉積厚度為110nm，制備金覆蓋聚苯乙烯微球陣列模板；將環(huán)氧樹脂預(yù)聚體和固化劑按體積比15:2涂覆在金覆蓋聚苯乙烯微球陣列模板表面，靜置2h后，置于溫度為60℃的烘箱中，固化6h后，揭起環(huán)氧樹脂使金覆蓋的聚苯乙烯微球陣列從硅基底上剝離，得到嵌入環(huán)氧樹脂中的金覆蓋聚苯乙烯微球陣列模板。

實(shí)施例4：樣品的粗切與包埋

用手鋸對(duì)實(shí)施例3中的模板進(jìn)行粗切(切割方向垂直聚苯乙烯微球陣列晶格方向)，得到條狀環(huán)氧樹脂模板，條寬2mm，將條狀模板包埋在環(huán)氧樹脂中，60℃條件下固化6h。

實(shí)施例5：利用超薄切片機(jī)進(jìn)行納米切割

將實(shí)施例4粗切后的樣品固定在超薄切片機(jī)的樣品座上，沿垂直于條狀的方向進(jìn)行切片，切割速度為0.6mm/s，得到的超薄樹脂片的厚度為100nm；然后用鍍有90nm金膜的基底進(jìn)行收集，使超薄樹脂片平鋪在金膜上，再在60℃下加熱10min，提高超薄樹脂片與金膜的粘附力。

實(shí)施例6：環(huán)氧樹脂和聚苯乙烯微球的刻蝕

將實(shí)施例5中制備的樣品置于反應(yīng)性等離子體刻蝕機(jī)中，在刻蝕氣壓為10mtorr，刻蝕溫度10℃，氧氣流速50sccm，刻蝕功率200w的條件下刻蝕15min，以完全除去聚苯乙烯微球和環(huán)氧樹脂，從而在鍍有金膜的基底上得到連續(xù)月牙型的金納米線結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例7：金屬金/鋁/金的蒸鍍方法

將實(shí)施例2制得的聚苯乙烯微球陣列水平放置在真空蒸發(fā)鍍膜設(shè)備的樣品臺(tái)上，樣品法線與沉積方向的夾角(即入射角)為0°，在5×10^-4pa的真空度下進(jìn)行熱蒸發(fā)沉積金，沉積速度為沉積厚度為110nm，在5×10^-4pa的真空度下進(jìn)行熱蒸發(fā)沉積鋁，沉積速度為沉積厚度為4nm，在5×10^-4pa的真空度下進(jìn)行熱蒸發(fā)沉積金，沉積速度為沉積厚度為110nm，制備金/鋁/金三層金屬覆蓋的聚苯乙烯微球陣列模板。

實(shí)施例8：嵌入環(huán)氧樹脂中金/鋁/金覆蓋聚苯乙烯微球陣列模板的制備

將環(huán)氧樹脂預(yù)聚體和固化劑按體積比15:2涂覆在沉積有金/鋁/金三層金屬的聚苯乙烯納米球陣列表面，靜置2h后，置于溫度為60℃的烘箱中，固化6h，揭起環(huán)氧樹脂使金/鋁/金覆蓋的聚苯乙烯微球陣列從硅基底上剝離，得到嵌入環(huán)氧樹脂中的金/鋁/金覆蓋的聚苯乙烯微球陣列模板。

實(shí)施例9：樣品的粗切與包埋

用手鋸對(duì)實(shí)施例8中的模板進(jìn)行粗切(切割方向垂直聚苯乙烯微球陣列晶格方向)，得到條狀環(huán)氧樹脂模板，條寬2mm，將條狀模板包埋在環(huán)氧樹脂中，60℃條件下固化6h。

實(shí)施例10：利用超薄切片機(jī)進(jìn)行納米切割

將實(shí)施例9粗切后的樣品固定在超薄切片機(jī)的樣品座上，沿垂直于條狀的方向進(jìn)行切片，切割速度為0.6mm/s，得到的超薄樹脂片的厚度為100nm；然后用鍍有90nm金膜的基底進(jìn)行收集，使超薄樹脂片平鋪在金膜上，再在60℃下加熱10min，提高超薄樹脂片與金膜的粘附力。

實(shí)施例11：環(huán)氧樹脂、聚苯乙烯微球及間隔層的刻蝕

將實(shí)施例10中制備的樣品置于2mol/l鹽酸溶液中，浸泡2h，以完全除去間隔層鋁，將鹽酸溶液倒入廢液瓶中，得到的樣品用去離子水反復(fù)沖洗3～5次，并用氮?dú)獯蹈?；再將樣品置于反?yīng)性等離子體刻蝕機(jī)中，在刻蝕氣壓為10mtorr，刻蝕溫度10℃，氧氣流速50sccm，刻蝕功率200w的條件下刻蝕15min，以完全除去聚苯乙烯微球和環(huán)氧樹脂，從而在鍍有金膜的基底上得到間隙4nm的連續(xù)月牙型納米間隙結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例12：連續(xù)對(duì)月牙型納米線的制備

將用膠帶揭起的金覆蓋的聚苯乙烯微球陣列基底倒置在真空蒸發(fā)鍍膜設(shè)備的樣品臺(tái)上，樣品法線與沉積方向的夾角(即入射角)為0°，在5×10^-4pa的真空度下進(jìn)行熱蒸發(fā)沉積金，沉積速度為沉積厚度為110nm；將環(huán)氧樹脂預(yù)聚體和固化劑按體積比15:2涂覆在雙面沉積有金膜的聚苯乙烯微球表面，靜置2h后，置于溫度為60℃的烘箱中，固化6h后，揭起環(huán)氧樹脂使雙面有金膜覆蓋的聚苯乙烯微球陣列從硅基底上剝離，得到嵌入環(huán)氧樹脂中的雙面有金膜覆蓋的聚苯乙烯微球陣列模板；用手鋸對(duì)雙面有金膜覆蓋的聚苯乙烯微球陣列模板進(jìn)行粗切(切割方向垂直聚苯乙烯微球陣列晶格方向)，得到條狀環(huán)氧樹脂模板，條寬2mm，將條狀模板包埋在環(huán)氧樹脂中，60℃條件下固化6h；將粗切后的樣品固定在超薄切片機(jī)的樣品座上，沿垂直于條狀的方向進(jìn)行切片，切割速度為0.6mm/s，得到的超薄樹脂片的厚度為100nm；然后用鍍有90nm金膜的基底進(jìn)行收集，使超薄樹脂片平鋪在金膜上，再在60℃下加熱10min，提高超薄樹脂片與金膜的粘附力；將樣品置于反應(yīng)性等離子體刻蝕機(jī)中，在刻蝕氣壓為10mtorr，刻蝕溫度10℃，氧氣流速50sccm，刻蝕功率200w的條件下刻蝕15min，以完全除去聚苯乙烯微球和環(huán)氧樹脂，從而在鍍有金膜的基底上得到連續(xù)對(duì)月牙型納米線結(jié)構(gòu)。

實(shí)施例13：連續(xù)對(duì)月牙型納米間隙的制備

將用膠帶揭起的金/間隔層/金三層膜覆蓋的聚苯乙烯微球陣列基底倒置在真空蒸發(fā)鍍膜設(shè)備的樣品臺(tái)上，樣品法線與沉積方向的夾角(即入射角)為0°，在5×10^-4pa的真空度下進(jìn)行熱蒸發(fā)沉積金，沉積速度為沉積厚度為110nm，在5×10^-4pa的真空度下進(jìn)行熱蒸發(fā)沉積鋁，沉積速度為沉積厚度為4nm，在5×10^-4pa的真空度下進(jìn)行熱蒸發(fā)沉積金，沉積速度為沉積厚度為110nm；將環(huán)氧樹脂預(yù)聚體和固化劑按體積比15:2涂覆在雙面沉積有金/鋁/金三層膜的聚苯乙烯微球表面，靜置2h后，置于溫度為60℃的烘箱中，固化6h后，揭起環(huán)氧樹脂使雙面有金/鋁/金三層膜覆蓋的聚苯乙烯微球陣列從硅基底上剝離，得到嵌入環(huán)氧樹脂中雙面有金/鋁/金三層膜覆蓋的聚苯乙烯微球陣列模板；用手鋸對(duì)雙面沉積有金/鋁/金的聚苯乙烯微球陣列模板進(jìn)行粗切(切割方向垂直聚苯乙烯微球陣列晶格方向)，得到條狀環(huán)氧樹脂模板，條寬2mm，將條狀模板包埋在環(huán)氧樹脂中，60℃條件下固化6h；將粗切后的樣品固定在超薄切片機(jī)的樣品座上，沿垂直于條狀的方向進(jìn)行切片，切割速度為0.6mm/s，得到的超薄樹脂片的厚度為100nm；然后用鍍有90nm金膜的基底進(jìn)行收集，使超薄樹脂片平鋪在金膜上，再在60℃下加熱10min，提高超薄樹脂片與金膜的粘附力；將制備的樣品置于2mol/l鹽酸溶液中，浸泡2h，以完全除去間隔層鋁，將鹽酸溶液倒入廢液瓶中，得到的樣品用去離子水反復(fù)沖洗3～5次，并用氮?dú)獯蹈?；再將樣品置于反?yīng)性等離子體刻蝕機(jī)中，在刻蝕氣壓為10mtorr，刻蝕溫度10℃，氧氣流速50sccm，刻蝕功率200w的條件下刻蝕15min，以完全除去聚苯乙烯微球和環(huán)氧樹脂，從而在鍍有金膜的基底上得到間隔4nm的連續(xù)對(duì)月牙型納米間隙結(jié)構(gòu)。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的方法方案作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的方法實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同改變與修飾，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。