具有无损、 超灵敏和实时检测优点的表面增强拉曼散射(SERS)器件具有重要研究意义。 目前, 针对SERS器件的大部分研究都围绕着非透明的器件展开。 使用此类器件检测高浓度试剂时, 激光只能从正面入射。 这意味着入射激光需要穿透被测试剂分子层才能到达位于其下方的金属纳米结构表面, 因此用于激发金属纳米结构表面等离子体共振(SPR)的激光能量被减弱, 相应地, SERS光谱信号也被减弱; 此外, SERS光谱信号因被测试剂分子层的遮挡, 无法高效返回到电荷耦合元件(CCD)中, 再次被大幅度减弱, 甚至有可能完全无法被检测到。 相比之下, 如果使用透明SERS器件, 检测过程中将被测试剂分子置于器件正面, 激光从器件背面入射, 此时高浓度被测试剂分子层对入射激光和SERS光谱信号的干扰最小。 这种情况下, 可以得到较好的光谱信号。 通过在石英基底上旋涂聚酰亚胺(PI)层, 然后通过氧等离子体对PI层进行无掩模轰击, 在石英基底上自行生成纳米纤维掩模, 配合反应离子刻蚀工艺(RIE)制备了石英纳米锥森林结构。 之后, 通过金属纳米颗粒溅射工艺, 得到 SERS透明器件。 对于该SERS透明器件, 在测试过程中, 拉曼激光可从器件的正面以及背面分别入射。 初步的测试结果表明, 对于罗丹明6G(R6G)在10-3～10-6 mol·L-1这一浓度范围内, 背面入射方式收集的SERS光谱信号强度高于正面入射方式。 另外, 进一步研究了该SERS透明器件背面检测的一致性, 得到了良好的结果, 证明了其在实际生化检测中的可行性。 这一工作有望扩展SERS在分析物检测领域中的应用。

基于等离子体再聚合技术制备了纳米纤维—纳米锥双层森林结构,并通过磁控溅射工艺在结构表面引入金属纳米颗粒实现了双层复合纳米森林结构,工艺流程简单便捷,与常规微纳加工工艺兼容性好,易于实现大面积的并行加工.将纳米森林的陷光效应和金属纳米颗粒的表面等离激元效应相结合,对双层复合纳米森林结构的光吸收特性进行深入研究与探索,最终实现了该复合纳米森林结构在1.5~25 μm波长范围内84.1%的平均吸收率.具有宽光谱高吸收光学特性的双层复合纳米森林结构有望在提高红外器件性能和拓展器件应用等方面获得广泛应用.