本发明涉及表面增强拉曼散射技术领域，尤其涉及到一种基底结构及其制作方法。
背景技术：
表面增强拉曼散射(surface enhanced raman scattering，SERS)是指当一些分子被吸附到某些粗糙的金属(例如金、银或铜等)表面上时，它们的拉曼散射信号强度会增加 104～106倍左右。
表面增强拉曼散射信号能否发生和增强的倍数，都与待测分子在金属表面的吸附的形态有关。因此，基底表面的粗糙度至关重要。相关技术中的增强基底有：金属电极活性基底、金属溶胶活性基底、金属岛膜活性基底、化学刻蚀和化学沉积的活性基底、双金属纳米颗粒活性基底和平板印刷及有序组装活性基底。上述基底大多数都是通过化学方法形成的。但是重复性差，面积小，难以控制粗糙度，加工过程复杂，成本高。所以，需要研究出一种新表面增强拉曼散射基底，具有面积大、可重复增强的目的。
技术实现要素：
为了解决现有技术中基底的重复性差、加工过程复杂和成本高等相关技术问题，本发明提出一种表面增强拉曼散射的基底及其制作方法，利用微纳米金属槽结构产生传播的SPP(表面等离子激元，Surface Plasmons Polaritons)，对金属颗粒与基底之间的间隙中的电场可以进一步增强，从而大大提高了拉曼信号的增强效果。
本发明的一种表面增强拉曼散射基底，该基底结构包括金属衬底(21)以及在金属衬底上形成平行排布的多个微纳条形槽(210)，并且，在微纳条形槽(210)中均匀分布银纳米颗粒，将颗粒结合所述微纳条形槽结构地聚集在微纳条形槽中，增强电场强度，进而增强拉曼散射强度。
可选的，所述金属衬底(21)为金衬底。
可选的，所述银纳米颗粒为纳米球，所述纳米球的直径为30nm～50nm。
可选的，所述微纳条形槽(210)的宽度为3μm，相邻的任意两个所述微纳条形槽之间的间距为8μm。
本发明的一种表面增强拉曼散射基底的制作方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、在金属衬底上形成平行排布的微纳条形槽；
步骤2、在所述微纳条形槽中形成均匀分布的银纳米颗粒。
所述步骤2还包括以下步骤：
在微纳条形槽中添加银纳米颗粒去离子水溶液；
去除所述银纳米颗粒去离子水溶液中的去离子水，从而在所述微纳条形槽中形成均匀分布的银纳米颗粒。
所述金属衬底为金衬底。
所述步骤1的在金属衬底上形成平行排布的微纳条形槽，具体包括以下处理：
先用无水乙醇和去离子水清洗金衬底，然后放入装有分析纯的无水乙醇溶液的试管中并放入超声振荡机中进行超声振荡20分钟，取出；
再一次用分析纯的无水乙醇清洗，去离子水清洗，用氮气吹干金衬底表面；
用等离子烘干机，烘干时间为30秒，得到表面干净的金衬底；
用原子力显微镜扫描金衬底表面；
然后利用原子力显微镜采用轻敲模式，在金衬底表面上进行刻蚀操作；
之后在金衬底表面的刻蚀图形结构上滴加银纳米颗粒溶液，待自然蒸发后，直至达到表面扩散效果。
所述银纳米颗粒溶液的配制包括以下步骤：
取20μL银纳米颗粒浓度为0.02mg/mL的银纳米颗粒溶液，与200μL去离子水均匀混合，得到稀释10倍的混合溶液，浓度为2×10-3M，其中，
与现有技术相比，本发明的一种表面增强拉曼散射基底及其制作方法，实现了具有较强的拉曼信号增强特性，具有极高灵敏度，易于制作，重复性好。
附图标记
图1为本发明实施例的一种表面增强拉曼散射基底的结构示意图；
图2为本发明实施例的一种微纳条形槽刻蚀的图形结构示意图；2a、俯视图，2b、沿剖面线A-A′的剖面结构示意图；
图3为本发明实施例的一种表面增强拉曼散射基底及其制作方法；
附图标记：
21、金属衬底，210、微纳条形槽。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明实施例作进一步的详细说明。
基于物理机制的拉曼增强方式是电磁场增强。当光照射到粗糙的金属表面时，会激发表面产生等离子体，金属表面的等离子体会与激发的光的电场进行耦合，在颗粒与槽之间的间隙(gap)中产生很强的LGSP(局部间隙表面等离子体，Localized Gap Surface Plasmons)，从而增强拉曼散射，增强拉曼信号强度。
如图1所示，为本发明实施例的一种表面增强拉曼散射基底结构示意图。基底的结构包括带有微纳条形槽210的金属衬底21，银纳米颗粒均匀分布在微纳条形槽210中。
可选的，所述金属衬底为金衬底。金作为一种可以激发出表面等离激元的纳米材料，具有独特的光学各异性，吸附金属颗粒后金衬底的表面粗糙，金属颗粒之间可以形成间隙，产生“热点”，再与刻蚀的条形槽结构结合，可以实现具有较强的拉曼信号增强特性和极高灵敏度特性。
如图2所示，在金属衬底21上形成多个平行排布的微纳条形槽210，其中，微纳条形槽210的宽度是微米或纳米级别的尺寸。可选的，微纳条形槽210的宽度为3um, 任意相邻两个微纳条形槽之间的间距为8um。
如图3所示，为本实施例一提供的一种增强拉曼散射基底的制作方法，该方法具体包括如下步骤：
步骤110、在金属衬底上形成平行排布的多个微纳条形槽；
步骤120、在所述微纳条形槽中形成均匀分布的银纳米颗粒。
可选的，在金属衬底上形成平行排布的多个微纳条形槽的步骤，包括：
利用原子力显微镜刻蚀技术在所述在金属衬底21上刻蚀出所述平行排布的多个微纳条形槽210。
可选的，所述在所述微纳条形槽中形成均匀分布的银纳米颗粒的步骤包括：
在所述微纳条形槽210中添加银纳米颗粒去离子水溶液；
去除所述银纳米颗粒去离子水溶液中的去离子水，以在所述微纳条形槽210中形成均匀分布的银纳米颗粒。
在另一以所述金属衬底为金衬底为例的实施例中：
首先，选取一块干净的金衬底，尺寸可以为长度和宽度各为20mm。在刻蚀金衬底前，先用无水乙醇和去离子水清洗金衬底，然后放入装有分析纯的无水乙醇溶液的试管中并放入超声振荡机中进行超声振荡，可以为20分钟；取出，再一次用分析纯的无水乙醇清洗，去离子水清洗，用氮气吹干表面；用等离子烘干机，烘干时间可以为30秒，得到表面干净的金衬底；用原子力显微镜扫描金衬底表面。然后利用原子力显微镜进行刻蚀操作。采用轻敲模式，进行刻蚀。之后再表面滴加银纳米颗粒溶液。由于金属纳米颗粒的分布密度与配置的溶液浓度有关。可以根据实际的需求来设计稀释比例。而且金属纳米颗粒直径的实际尺寸也可以根据具体的要求来选取配备。在刻蚀结构的槽中实现分布均匀的沉积的银纳米颗粒，结合槽结构，可以将颗粒更好地聚集在槽中，增强电场强度，进而增强拉曼散射强度，得到面积大，分布均匀的表面增强拉曼基底。
如图2所示，为本发明实施例的一种微纳条形槽刻蚀的图形结构示意图，选用平行的条形槽结构，条形槽的宽度可以为3um，间隔可以为8um。
配制银纳米颗粒溶液，银纳米颗粒(溶度可以为0.02mg/mL)，可以取20μL银纳米颗粒溶液与200μL去离子水均匀混合，得到稀释10倍的混合溶液。滴加在刻蚀图形结构的金膜上，待自然蒸发后，观察表面扩散情况。
本实施例的一种表面增强拉曼散射的基底，所述基底由上述实施例中的任一表面增强拉曼散射基底的制作方法制作。
上述仅为本发明实施例的较佳实施例及所运用技术原理。此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明实施例，而非对本发明实施例的限定。本领域技术人员会理解，本发明实施例不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明实施例的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明实施例进行了较为详细的说明，但是本发明实施例不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明实施例构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明实施例的范围由所附的权利要求范围决定。