移動端


當(dāng)前位置：興旺寶>資訊首頁> 技術(shù)前沿

研究實現(xiàn)半導(dǎo)體SERS基底性能提升和無機小分子檢測

2022-05-16 11:46:38來源：蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所 閱讀量：173 評論

分享：

　　表面增強拉曼技術(shù)(Surface-enhanced Raman Spectroscopy，SERS)是無損、高靈敏、高特異性光譜技術(shù)，在反應(yīng)監(jiān)測、生物醫(yī)學(xué)檢測、環(huán)境監(jiān)測等學(xué)科中頗具應(yīng)用價值。近年來，半導(dǎo)體SERS基底的性能調(diào)控備受關(guān)注。然而，半導(dǎo)體SERS增強效果普遍較弱，難以應(yīng)用于散射截面較小的無機物質(zhì)的檢測，因此研究人員致力于尋找可以提升半導(dǎo)體基底SERS性能的策略，從而提升半導(dǎo)體SERS基底對無機物質(zhì)的響應(yīng)性。
 
　　基于這一研究目標(biāo)，中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員趙志剛團隊設(shè)計了一系列不同尺寸的氧化鉬納米晶和量子點，發(fā)現(xiàn)了小尺寸的量子點在晶格缺陷和尺寸效應(yīng)的雙重作用下SERS性能顯著提升，提出了基于多重共振耦合電荷轉(zhuǎn)移路徑實現(xiàn)高效化學(xué)增強效應(yīng)的SERS作用機制，并實現(xiàn)了對無機小分子聯(lián)氨(N2H4)的低濃度檢測。
 
　　如圖1所示，量子點產(chǎn)生了明顯的帶隙變化和熒光發(fā)光現(xiàn)象，可以歸結(jié)為尺寸限域效應(yīng)和小尺寸半導(dǎo)體中產(chǎn)生多重缺陷能級的共同作用。如圖2所示，量子點對多個探針分子產(chǎn)生了靈敏SERS響應(yīng)，其中，對無機小分子聯(lián)氨具有良好的SERS性能。研究通過進一步的表征得出量子點表面聯(lián)氨分子的檢測性能具有明顯的尺寸依賴性，且在2 nm尺寸下的極限濃度為4*10-5 mol/L。如圖3所示，研究分析不同尺寸下能帶結(jié)構(gòu)的變化，提出了2nm量子點高效SERS效應(yīng)的機制為由于尺寸限域效應(yīng)和晶格缺陷共同作用下能帶結(jié)構(gòu)中存在的多重共振耦合電荷轉(zhuǎn)移路徑。
 
　　該研究首次實現(xiàn)了半導(dǎo)體SERS基底對無機小分子直接、靈敏的檢測，對拓寬半導(dǎo)體SERS基底的應(yīng)用具有重要意義。相關(guān)研究成果以Quantum Effects Enter Semiconductor-Based SERS: Multiresonant MoO3·xH2O Quantum Dots Enabling Direct, Sensitive SERS Detection of Small Inorganic Molecules為題，發(fā)表在Analytical Chemistry上。研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、中科院等的支持。
 

 

　　圖1.量子點能帶結(jié)構(gòu)和熒光發(fā)光效應(yīng)表征
 

 

　　圖2.量子點的SERS性能表征譜圖
 

 

　　圖3.量子點高效SERS性能作用機制示意圖
 
版權(quán)與免責(zé)聲明：1.凡本網(wǎng)注明“來源：興旺寶裝備總站”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-興旺寶合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：興旺寶裝備總站”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。 2.本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源（非興旺寶裝備總站）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或和對其真實性負責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權(quán)等法律責(zé)任。 3.如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
我來評論

昵稱 驗證碼

文明上網(wǎng)，理性發(fā)言。（您還可以輸入200個字符)

所有評論僅代表網(wǎng)友意見，與本站立場無關(guān)

    相關(guān)新聞

    • 公路與水運試驗檢測儀器計量管理目錄發(fā)布

      為進一步完善交通運輸計量管理體系，促進交通運輸行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，交通運輸部辦公廳印發(fā)《公路專用試驗檢測儀器設(shè)備計量管理目錄》《水運專用試驗檢測儀器設(shè)備計量管理目錄》。
      2024-07-30 08:32:15    47
      檢測儀器

    • 默克宣布收購半導(dǎo)體行業(yè)計量和檢測儀器供應(yīng)商Unity-SC

      近日，默克宣布計劃收購半導(dǎo)體行業(yè)計量和檢測儀器供應(yīng)商Unity-SC。此次收購涉及的交易金額包括1.55億歐元的付款，以及額外基于里程碑的進一步付款。
      2024-07-23 14:00:27    90
      默克收購檢測儀器

    • 皖儀科技2023年營收7.87億元，董事長臧牧薪酬152.78萬元

      報告期內(nèi)實現(xiàn)營業(yè)收入7.87億元，同比增長16.50%；實現(xiàn)歸屬于上市公司股東的凈利潤4381.1萬元，同比下降8.37%；實現(xiàn)歸屬于上市公司股東的扣除非經(jīng)常性損益的凈利潤2484.68萬元，同比增長139.31%。
      2024-04-30 08:36:52    90
      皖儀科技檢測儀器分析儀器