>[0106]步驟6、等氣壓、溫度、激光能量、激光頻率穩(wěn)定后，打開激光光路開關(guān)，開始激光靶表面預(yù)蒸發(fā)過程，這一過程大約持續(xù)5分鐘；
[0107]步驟7、等激光蒸發(fā)形成的橢球狀等離子體穩(wěn)定后，啟動鍍膜系統(tǒng)傳動裝置，使預(yù)先固定在鍍膜系統(tǒng)內(nèi)的基帶以10m/h的速度一次通過鍍膜區(qū)，或者以50m/h的速度通過多通道鍍膜區(qū)；
[0?08]步驟8、完成REBCOl^版層鏈I旲后，關(guān)閉激光光路開關(guān)，關(guān)閉加熱器電源開關(guān)，關(guān)閉氧氣氣體流量計閥門，打開抽真空系統(tǒng)，逐步降低機關(guān)器頻率并關(guān)閉準分子激光器；
[0109]步驟9、待溫度降至50°C以下時，打開氮氣充氣閥門，使真空腔內(nèi)內(nèi)大氣壓至一個大氣壓，取出樣品切割成所需大?。?br>[0110]步驟10、將樣品固定于樣品架，控制真空度低于3X10—6Torr;步驟11、通電流將預(yù)先放置的鈦融化，打開MASK開始蒸鍍至厚度約1nm后關(guān)閉MASK;
[0111]步驟12、通電流將預(yù)先放置的金融化，打開MASK開始蒸鍍至厚度約30nm后關(guān)閉MASK；
[0112]步驟13、打開氮氣充氣閥門，使真空腔內(nèi)充大氣至I個大氣壓，取出樣品并切割成所需大小，檢測其SERS特性。
[0113]實施例4
[0114]本實施例提供一種在金屬基底上用PLD制備REBCO并利用磁控濺射制備金屬修飾層的方法，包括以下步驟:
[0115]步驟1、樣品準備；
[0116]步驟1.1、將所需長度的生長著有取向緩沖層的金屬基帶取出并用有機溶劑清洗；
[0117]步驟1.2、將具有雙軸織構(gòu)的氧化鈰襯底基帶多次纏繞設(shè)置在多通道激光鍍膜系統(tǒng)內(nèi)；
[0118]步驟2、實驗準備；
[0119]步驟2.1、開啟設(shè)備，把經(jīng)高溫?zé)Y(jié)制備的REBCO靶材及貴金屬靶材分別裝在腔體中的靶托上；
[0120]步驟2.2、調(diào)節(jié)靶材到基帶鍍膜區(qū)的距離為5cm;
[0121]步驟2.3、關(guān)閉鍍膜系統(tǒng)的真空門，并抽真空至IX 10—4Torr;
[0122]步驟3、啟動加熱器，同時轉(zhuǎn)動REBCO靶材，升溫至所需生長溫度650°C ；
[0123]步驟4、關(guān)閉分子栗，將氧氣通入鍍膜系統(tǒng)，并將總氣壓控制到所需氣壓值，如5mTorr；
[0124]步驟5、啟動準分子激光器，并將激光能量和頻率升到REBCO模板層鍍膜工藝所需的值4 = 50111了，1^ = 1??；
[0125]步驟6、等氣壓、溫度、激光能量、激光頻率穩(wěn)定后，打開激光光路開關(guān)，開始激光靶表面預(yù)蒸發(fā)過程，這一過程大約持續(xù)5分鐘；
[0126]步驟7、等激光蒸發(fā)形成的橢球狀等離子體穩(wěn)定后，啟動鍍膜系統(tǒng)傳動裝置，使預(yù)先固定在鍍膜系統(tǒng)內(nèi)的基帶以5m/h的速度一次通過鍍膜區(qū)，或者以30m/h的速度通過多通道鍍膜區(qū)；
[0127]步驟8、完成REBCO模版層鍍膜后，關(guān)閉激光光路開關(guān)，關(guān)閉加熱器電源開關(guān)，關(guān)閉氧氣氣體流量計閥門，逐步降低機關(guān)器頻率并關(guān)閉準分子激光器；
[0128]步驟9、待溫度降至50°C以下時，打開氮氣充氣閥門，使真空腔內(nèi)內(nèi)大氣壓至一個大氣壓，取出樣品并將長有REBCO模板層的基帶多次纏繞設(shè)置在多通道磁控濺射鍍膜系統(tǒng)內(nèi)，控制真空度低于I X 10—7Torr;
[0129]步驟1、通入氬氣至5mTorr，啟動電流至起輝，控制濺射的功率為1000W;
[0130]步驟11、等濺射穩(wěn)定后，啟動鍍膜系統(tǒng)傳動裝置，使基帶以50m/h的速度一次通過鍍膜區(qū)，或者以200m/h的速度通過多通道鍍膜區(qū)；
[0131]步驟13、打開氮氣充氣閥門，使真空腔內(nèi)充大氣至I個大氣壓，取出樣品并切割成所需大小，檢測其SERS特性。
[0132]通過上述制備方法得到一種基于REBCO模版的SERS基底，所述SERS基底包括REBCO(R=Y)模版層及所述REBCO模版層外表涂覆的金屬修飾層;所述REBCO模版層的厚度在10-2000nm連續(xù)可調(diào)，結(jié)構(gòu)從非晶到多晶，a、b軸取向及c軸取向或混合取向任意可調(diào);所述金屬修飾層為金屬薄膜或者金屬顆粒層;所述金屬修飾層的厚度為5?200nm。附圖2是制備過程中REBCO在不同生長溫度下表面特征變化的AFM結(jié)果；附圖4的XRD測量結(jié)果表明其具有a、c軸過渡生長狀態(tài)的特點，表面形成柱狀顆粒的納米簇;附圖3是900°C設(shè)置溫度下，REBCO模板層在不同厚度時的形貌特點，根據(jù)附圖4的XRD測量結(jié)果，隨著REBCO模板層厚度的增加，其表面顆粒逐漸長大，數(shù)量也逐漸變多；附圖6、附圖7中的RAM測試前樣品被浸沒在相應(yīng)濃度溶液中約10分鐘，之后自然風(fēng)干，測量結(jié)果顯示增強效果其與REBCO表面形態(tài)密切相關(guān)，且多次實驗顯示其具有優(yōu)異的制備穩(wěn)定性與增強均一性(附圖8);附圖5是實驗樣品(見圖9)對于I O—11M的R6G溶液均仍具有明顯增益。
[0133]以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1.一種基于REBCO模版的SERS基底，其特征在于，所述SERS基底包括REBCO模版層及所述REBCO模版層外表鍍覆的金屬修飾層； 其中，所述REBCO模版層的厚度在1?2000nm連續(xù)可調(diào)，結(jié)構(gòu)從非晶到多晶，a、b軸取向及c軸取向或混合取向任意可調(diào)； 所述金屬修飾層為金屬薄膜或者金屬顆粒層;所述金屬修飾層的厚度為5?200nm。2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于REBCO模版的SERS基底的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一，將REBCO靶材升溫至生長溫度，調(diào)節(jié)激光能量和頻率，通入氧氣，鍍膜系統(tǒng)傳送裝置帶動金屬基帶通過鍍膜區(qū)，即可在金屬基帶緩沖層表面形成REBCO模版層； 步驟二，REBCO靶材原位更換為修飾金屬靶材，通過脈沖沉積方法、磁控濺射方法或蒸鍍方法在所述REBCO模版層表面鍍金屬修飾層，即得柔性SERS基底。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于REBCO模版的SERS基底的制備方法，其特征在于，步驟一中，所述生長溫度為650?850 °C ； 所述激光能量和頻率具體為:E = 50?300mJ，f = I?200 °C ; 通入氧氣前，鍍膜區(qū)為真空狀態(tài)，通入氧氣后鍍膜區(qū)氣壓為5?200mTorr。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于REBCO模版的SERS基底的制備方法，其特征在于，步驟一中，所述通過是以5?10m/h的速度一次通過鍍膜區(qū)，或者以30?50m/h的速度通過多通道鍍膜區(qū)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于REBCO模版的SERS基底的制備方法，其特征在于，步驟二中，所述通過脈沖沉積方法在所述REBCO模版層表面鍍金屬修飾層具體包括:調(diào)節(jié)激光能量和頻率，鍍有REBCO模版層的金屬基帶通過鍍膜區(qū)，即可在REBCO模版層的表面鍍上金屬修飾層。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于REBCO模版的SERS基底的制備方法，其特征在于，所述激光能量和頻率具體指:E = 50?300mJ，f = I?200Hz ； 所述通過指鍍有REBCO模版層的金屬基帶以30m/h的速度一次通過鍍膜區(qū)，或者以150m/h的速度通過多通道鍍膜區(qū)。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于REBCO模版的SERS基底的制備方法，其特征在于，步驟二中，所述通過磁控濺射方法在所述REBCO模版層表面鍍金屬修飾層具體包括:將鍍有REBCO模版層的金屬基帶纏繞設(shè)置在磁控濺射鍍膜系統(tǒng)內(nèi)，通入氬氣，控制濺射功率，鍍有REBCO模版層的金屬基帶通過多道鍍膜區(qū)，即可在REBCO模版層的表面鍍上金屬修飾層。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于REBCO模版的SERS基底的制備方法，其特征在于，通入氬氣后鍍膜區(qū)的氣壓應(yīng)達到起輝條件； 所述濺射功率具體為10?1000W; 所述通過具體指將鍍有REBCO模版層的金屬基帶以I?50m/h的速度一次通過鍍膜區(qū)，或者以7?200m/h的速度通過多通道鍍膜區(qū)。9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于REBCO模版的SERS基底的制備方法，其特征在于，步驟二中，所述通過蒸鍍方法在所述REBCO模版層表面鍍金屬修飾層具體包括:對所述鍍有REBCO模版層的金屬基帶進行切割、固定，調(diào)節(jié)真空度，融化修飾金屬靶材，打開MASK蒸鍍至修飾金屬層，即可。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于REBCO模版的SERS基底的制備方法，其特征在于，所述真空度具體指真空度低于3 X 10—6Torr。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于REBCO模版的SERS基底及其制備方法，所述SERS基底包括REBCO模版層及所述REBCO模版層外表鍍覆的金屬修飾層；其中，所述REBCO模版層的厚度在10～2000nm連續(xù)可調(diào)，結(jié)構(gòu)從非晶到多晶，a、b軸取向及c軸取向或混合取向任意可調(diào)；所述金屬修飾層為金屬薄膜或者金屬顆粒層；所述金屬修飾層的厚度為5～200nm。本發(fā)明的基底及其制備方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)勢在于：利用本發(fā)明制備的SERS基底均一性好，靈敏度高，且具有金屬柔性特征，可滿足多種應(yīng)用需求；REBCO生長機理和生長方法已被大量研究，精確控制下的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)容易實現(xiàn)；同時本發(fā)明的制備方法簡單，生長過程中的實驗參數(shù)相對化學(xué)方法更加容易控制，產(chǎn)業(yè)化制備成本可以低于0.5$/cm2。
【IPC分類】C23C14/28, C23C14/18, G01N21/65, C23C14/56, C23C14/08, C23C14/35, C23C14/24
【公開號】CN105671492
【申請?zhí)枴緾N201610031709
【發(fā)明人】王斌斌, 劉林飛, 李貽杰, 吳祥, 姚艷婕, 王夢麟
【申請人】上海交通大學(xué)
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年1月18日