一种SERS衬底制造方法及SERS衬底与流程

一种sers衬底制造方法及sers衬底
技术领域
1.本技术涉及表面增强拉曼光谱技术领域，具体而言，涉及一种sers衬底制造方法及sers衬底。


背景技术：

2.表面增强拉曼光谱（sers）检测是实现低浓度分析物超灵敏检测的有效方法之一，其利用人工金属纳米光学天线的表面等离激元共振效应，在结构表面形成hot spot（热点）区域，增强局域电磁场的强度，由于附着在热点区域的被检测物的拉曼信号强度得到极大增强，因此表面增强拉曼光谱能实现高灵敏度探测分析。由于电磁场强度与热点分布对于拉曼信号增强的决定性作用，因此实现更高灵敏度、更低检测限的关键在于开发一种表面光场增强效应更加优异、可提供更多热点捕获探测分子的sers衬底。其中，由于多聚体金属纳米光学天线间的纳米级间隙使得入射光在狭窄空间中发生强烈耦合可以有效提高局域电磁场的增强效果，且增强强度与间隙尺寸大小呈负相关，从而可在单分子水平获得显著增强的拉曼信号，因此多聚体金属纳米光学天线尤其适用于低浓度拉曼检测，即多聚体金属纳米光学天线之间的纳米间隙是实现高灵敏度、更低检测限的有效方式。
3.cn106770180b公开了一种表面增强拉曼衬底的制备方法，其通过电子束光刻技术和退火形成稳定介电材料光学纳米天线阵列结构，结合金属沉积形成sers衬底，该金属/介电材料复合结构可提供大面积热点，从而增强探针分子的拉曼信号。然而该方案中金属直接沉积在垂直的介电材料纳米阵列结构的表面，造成金属颗粒附着在介电材料纳米阵列侧壁上，容易造成衬底效应，从而使得一部分附着在衬底和侧壁上的待测分子信号无法被利用，降低检测灵敏度。
4.cn104155283a公开了一种制备高灵敏表面增强拉曼散射基底的方法，通过控制蒸镀银厚度，改变悬空光学纳米天线形貌与振动模式，将热点位置从光学纳米天线底部移动至顶部，并增加热点接触探针分子的概率，从而提高sers衬底的检测灵敏度。然而该方案基于聚苯乙烯胶体球的纳米粒子自组装与等离子体刻蚀硅形成悬空的金属纳米光学天线阵列，该自组装方法缺乏精度可控性、任意结构制备的灵活性和稳定性，同时由于四氢呋喃等外部清洗试剂的引入，会造成化学污染，最终影响检测的灵敏度。
5.针对上述问题，目前尚未有有效的技术解决方案。


技术实现要素：

6.本技术的目的在于提供一种sers衬底制造方法及sers衬底，能够有效地提高表面增强拉曼光谱检测的灵敏度。
7.第一方面，本技术提供了一种sers衬底制造方法，其包括以下步骤：准备sers衬底基板，sers衬底基板包括依次连接的刚性硬质衬底、正性光刻胶层和负性光刻胶层；对负性光刻胶层进行曝光和显影，以得到至少一个多聚体结构；
将多聚体结构作为掩模，对正性光刻胶层进行刻蚀，以使多聚体结构与其下方的正性光刻胶层形成上宽下窄的三维悬空结构；基于低温沉积对三维悬空结构进行金属沉积，以得到包括三维悬空金属结构的sers衬底。
8.本技术提供的一种sers衬底制造方法，先对负性光刻胶层进行曝光和显影以得到至少一个多聚体结构，再将多聚体结构作为掩模，并对正性光刻胶层进行刻蚀，以使多聚体结构与其下方的正性光刻胶层形成上宽下窄的三维悬空结构，最后基于低温沉积对三维悬空结构进行金属沉积以得到包括多个三维悬空金属结构的sers衬底，由于金属沉积的阻塞效应会使金属蒸发材料逐渐包覆三维悬空结构的上层结构，相邻的两个三维悬空金属结构之间的间隙不断减小，因此该方法能够在相邻的两个三维悬空金属结构之间形成与刚性硬质衬底脱耦合的纳米间隙，由于该方法形成的纳米间隙远小于现有技术的相邻的金属结构之间的间隙，而局域电磁场的增强效果与相邻的金属结构之间的间隙尺寸负相关，表面增强拉曼光谱检测的灵敏度与局域电磁场的增强效果正相关，因此相对于现有技术，该方法制造的sers衬底能够有效地提高表面增强拉曼光谱检测的灵敏度。
9.可选地，准备sers衬底基板的步骤包括：在刚性硬质衬底上旋涂并烘干正性光刻胶，以得到正性光刻胶层；在正性光刻胶层上旋涂负性光刻胶，以得到负性光刻胶层。
10.可选地，对负性光刻胶层进行曝光和显影，以得到至少一个多聚体结构的步骤包括：利用光刻系统对负性光刻胶层进行曝光；将曝光后的sers衬底基板放入显影液中，以对曝光后的负性光刻胶层进行显影，以得到至少一个多聚体结构；清洗并吹干显影后的sers衬底基板。
11.可选地，负性光刻胶层所用的负性光刻胶为hsq，显影液为tmah显影液或包含浓度比例为1%-2%的naoh及浓度比例为3%-5%的nacl的水溶液。
12.可选地，多聚体结构的单个聚体为圆柱结构或三棱柱结构。
13.可选地，圆柱结构的底面直径为140-160nm，相邻的两个圆柱结构的间距为1-3μm。
14.可选地，清洗并吹干显影后的sers衬底基板的步骤包括：分别利用去离子水和ipa冲洗剂冲洗显影后的sers衬底基板；利用氮气流吹干清洗后的sers衬底基板。
15.可选地，对正性光刻胶层进行刻蚀的步骤包括：利用刻蚀系统对正性光刻胶层进行刻蚀，刻蚀系统以氧气和三氟甲烷作为刻蚀气体对正性光刻胶层进行刻蚀，其中，氧气的流量为27.5sccm，三氟甲烷的流量为22.5sccm，刻蚀压强为5.33pa，射频功率为100w，刻蚀时长为80s。
16.可选地，对正性光刻胶层进行刻蚀的步骤包括：利用刻蚀系统对正性光刻胶层进行刻蚀，刻蚀系统以氧气作为刻蚀气体对正性光刻胶层进行刻蚀，其中，氧气的流量为180sccm，刻蚀压强为2pa，射频功率为100w，刻蚀时长为60s。
17.该技术方案将氧气作为刻蚀气体，该技术方案的刻蚀速率大于上述技术方案的刻
蚀速率，且该技术方案会产生钻蚀现象，因此该技术方案能够提高获取上窄下宽的三维悬空结构的便利性。
18.第二方面，本技术还提供了一种sers衬底，由上述第一方面提供的一种sers衬底制造方法制成。
19.本技术提供的一种sers衬底，由上述第一方面提供的一种sers衬底制造方法制成，由于该sers衬底的相邻的两个三维悬空金属结构的纳米间隙远小于现有的sers衬底的相邻的两个金属结构的间隙，而局域电磁场的增强效果与相邻的金属结构之间的间隙尺寸负相关，表面增强拉曼光谱检测的灵敏度与局域电磁场的增强效果正相关，因此相较于现有技术，该衬底能够有效地提高表面增强拉曼光谱检测的灵敏度。
20.由上可知，本技术提供的一种sers衬底制造方法及sers衬底，先对负性光刻胶层进行曝光和显影以得到至少一个多聚体结构，再将多聚体结构作为掩模，并对正性光刻胶层进行刻蚀，以使多聚体结构与其下方的正性光刻胶层形成上宽下窄的三维悬空结构，最后基于低温沉积对三维悬空结构进行金属沉积以得到包括多个三维悬空金属结构的sers衬底，由于金属沉积的阻塞效应会使金属蒸发材料逐渐包覆三维悬空结构的上层结构，相邻的两个三维悬空金属结构之间的间隙不断减小，因此该方法能够在相邻的两个三维悬空金属结构之间形成与刚性硬质衬底脱耦合的纳米间隙，由于该方法形成的纳米间隙远小于现有技术的相邻的金属结构之间的间隙，而局域电磁场的增强效果与相邻的金属结构之间的间隙尺寸负相关，表面增强拉曼光谱检测的灵敏度与局域电磁场的增强效果正相关，因此相对于现有技术，该方法能够有效地提高表面增强拉曼光谱检测的灵敏度。
附图说明
21.图1为本技术实施例提供的一种sers衬底制造方法的流程图。
22.图2为本技术实施例提供的一种sers衬底制造方法的工艺流程图。
23.图3为本技术实施例提供的一种二聚体圆柱结构的结构示意图。
24.图4为本技术实施例提供的一种二聚体领结结构的结构示意图。
25.图5为本技术实施例提供的一种多聚体圆柱结构的结构示意图。
具体实施方式
26.下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
27.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.第一方面，如图1-图5所示，本技术提供了一种sers衬底制造方法，其包括以下步骤：
s1、准备sers衬底基板，sers衬底基板包括依次连接的刚性硬质衬底、正性光刻胶层和负性光刻胶层；s2、对负性光刻胶层进行曝光和显影，以得到至少一个多聚体结构；s3、将多聚体结构作为掩模，对正性光刻胶层进行刻蚀，以使多聚体结构与其下方的正性光刻胶层形成上宽下窄的三维悬空结构；s4、基于低温沉积对三维悬空结构进行金属沉积，以得到包括三维悬空金属结构的sers衬底。
29.其中，sers衬底基板包括依次连接的刚性硬质衬底、正性光刻胶层和负性光刻胶层（参考图2中的（b）），具体地，正性光刻胶层位于刚性硬质衬底顶部，负性光刻胶层位于正性光刻胶层顶部。刚性硬质衬底可以是硅衬底、硅基上氧化硅衬底、石英玻璃或氟化钙（caf2）衬底，刚性硬质衬底用于承托正性光刻胶层和负性光刻胶层。正性光刻胶层为旋涂正性光刻胶后得到的层，正性光刻胶可以为pmma光刻胶（聚甲基丙烯酸甲酯光刻胶）、zep光刻胶（苯乙烯甲基丙烯酸酯基光刻胶）、ar-p光刻胶（pmma基光刻胶）或lol2000系列光刻胶（聚乙二醇酰戊二酰亚胺基光刻胶）等经过曝光后溶于显影液的光刻胶。负性光刻胶层为旋涂负性光刻胶后得到的层，负性光刻胶可以为hsq光刻胶（氢倍半硅氧烷光刻胶）或su8光刻胶（环氧树脂基光刻胶）等经过曝光后不溶于显影液的光刻胶，hsq光刻胶的型号优选为fox-15/16或xr-1541。
30.步骤s2可以通过人工的方式对负性光刻胶层进行曝光和显影，步骤s2还可以利用现有的光刻系统自动对负性光刻胶层进行曝光（参考图2中的（c）），并在曝光后通过人工或利用现有的显影系统对曝光后的负性光刻胶层进行显影（参考图2中的（d））。为了降低工作强度，步骤s2优选利用现有的光刻系统自动对负性光刻胶层进行曝光和利用现有的显影系统对曝光后的负性光刻胶层进行显影，具体地，光刻系统为电子束直写式光刻系统、激光直写式光刻系统或紫外光刻系统等可以对光刻胶进行曝光的系统中的任意一种，显影系统为半自动显影机或全自动显影机。在对负性光刻胶层进行曝光和显影后，步骤s2得到至少一个多聚体结构，多聚体结构包括多个相同的聚体，该聚体可以为矩形体结构、圆柱结构或三棱柱结构等三维结构中的任意一种。应当理解的是，本领域技术人员能够根据实际需要改变多聚体结构中的聚体的数量以及改变聚体的结构，例如多聚体结构包括两个相同的聚体，聚体为圆柱结构，此时的多聚体结构为二聚体圆柱结构（如图3所示），又例如多聚体结构包括两个相同的聚体，聚体为三棱柱结构，此时的多聚体结构为二聚体领结结构（如图4所示），又例如多聚体结构包括多个相同的聚体，聚体为圆柱结构，此时的多聚体结构为多聚体圆柱结构（如图5所示）。还应当理解的是，步骤s2需要使用具有预设图案的掩模板对负性光刻胶进行曝光，曝光过程相当于将掩模板上的预设图案转移到负性光刻胶层上，由于对负性光刻胶层进行曝光和显影后需要得到多个多聚体结构，而负性光刻胶为经过曝光后不溶于显影液的光刻胶，因此掩模板上的预设图案与多聚体结构的顶部的形状相同。
31.步骤s3将步骤s2得到的多聚体结构作为掩模，并通过全自动或半自动的方式对正性光刻胶层进行刻蚀。优选地，步骤s3通过全自动的方式对正性光刻胶层进行刻蚀，具体地，步骤s3利用反应离子刻蚀系统、氧等离子体刻蚀系统或电感耦合等离子体刻蚀系统等刻蚀系统中的任意一种对正性光刻胶层进行刻蚀。在刻蚀完成后，多聚体结构会与其下方的正性光刻胶层形成上宽下窄的三维悬空结构。应当理解的是，由于步骤s2的多聚体结构
包括多个相同的聚体，而步骤s3利用多聚体结构作为掩模来对正性光刻胶层进行刻蚀，因此步骤s3可以得到多个三维悬空结构（参照图2中的（e）），且三维悬空结构的数量与多聚体结构中的聚体的数量相同。
32.步骤s4基于低温沉积对三维悬空结构进行金属沉积，具体地，低温沉积为在真空环境下利用溅射、热阻蒸发或电子束蒸发等方式中的任意一种对三维悬空结构进行金属沉积，以得到多个三维悬空金属结构（参照图2中的（f））。应当理解的是，步骤s4得到的三维悬空金属结构的数量与步骤s3得到的三维悬空结构的数量相同，三维悬空结构上沉积的金属厚度与相邻的三维悬空金属结构之间形成的纳米间隙尺寸负相关。还应当理解的是，由于低温沉积能够限制金属原子的随机扩散，因此步骤s4基于低温沉积对三维悬空结构进行金属沉积能够减小三维悬空金属结构的尺寸的偏差，从而减小相邻的三维悬空金属结构之间的纳米间隙尺寸的偏差，保证所形成的纳米间隙大小的均匀性。应当理解的是，由于沉积在三维悬空结构上的金属结构与刚性硬质衬底的距离远，因此该实施例形成的三维悬空金属结构能够有效地去除衬底效应（即形成的纳米间隙与刚性硬质衬底脱耦合），该纳米间隙能够使更多的探测分子被充分利用，从而有效地提高激发光的利用率和增强表面增强拉曼光谱检测的拉曼信号，进而有效地提高表面增强拉曼光谱检测的灵敏度。还应当理解的是，由于sers衬底包括多个三维悬空金属结构，因此该方法形成的sers衬底有利于拉曼信号的高效采集。
33.该实施例的工作原理为：先对负性光刻胶层进行曝光和显影以得到至少一个多聚体结构，再将多聚体结构作为掩模，并对正性光刻胶层进行刻蚀，以使多聚体结构与其下方的正性光刻胶层形成上宽下窄的三维悬空结构，最后基于低温沉积对三维悬空结构进行金属沉积以得到包括多个三维悬空金属结构的sers衬底，由于金属沉积的阻塞效应会使金属蒸发材料逐渐包覆三维悬空结构的上层结构，相邻的两个三维悬空金属结构之间的间隙不断减小，因此该方法能够在相邻的两个三维悬空金属结构之间形成与刚性硬质衬底脱耦合的纳米间隙，由于该方法形成的纳米间隙远小于现有技术的相邻的金属结构之间的间隙，而局域电磁场的增强效果与相邻的金属结构之间的间隙尺寸负相关，表面增强拉曼光谱检测的灵敏度与局域电磁场的增强效果正相关，因此相对于现有技术，该方法能够有效地提高表面增强拉曼光谱检测的灵敏度。此外，由于该方法基于低温沉积对三维悬空结构进行金属沉积能使多个三维悬空金属结构之间的纳米间隙尺寸相同，因此该方法形成的sers衬底具有高精度和高均匀可控性的优点。
34.本技术提供的一种sers衬底制造方法，通过曝光、显影、刻蚀和金属沉积的步骤在相邻的两个三维悬空金属结构之间形成与刚性硬质衬底脱耦合的纳米间隙，由于该方法形成的纳米间隙远小于现有技术的相邻的金属结构之间的间隙，而局域电磁场的增强效果与相邻的金属结构之间的间隙尺寸负相关，表面增强拉曼光谱检测的灵敏度与局域电磁场的增强效果正相关，因此相对于现有技术，该方法制造的sers衬底能够有效地提高表面增强拉曼光谱检测的灵敏度。此外，由于该方法仅需要通过形成上宽下窄的三维悬空结构和金属沉积就可以形成与刚性硬质衬底脱耦合的纳米间隙，因此该方法还具有工艺流程简单和有利于制作大面积sers衬底的优点。
35.在一些实施例中，准备sers衬底基板的步骤包括：在刚性硬质衬底上旋涂并烘干正性光刻胶，以得到正性光刻胶层（参照图2中的
（a））；在正性光刻胶层上旋涂负性光刻胶，以得到负性光刻胶层。
36.在一些实施例中，步骤s2包括：s21、利用光刻系统对负性光刻胶层进行曝光；s22、将曝光后的sers衬底基板放入显影液中，以对曝光后的负性光刻胶层进行显影，以得到至少一个多聚体结构；s23、清洗并吹干显影后的sers衬底基板。
37.在一些实施例中，负性光刻胶层所用的负性光刻胶为hsq，显影液为tmah显影液或包含浓度比例为1%-2%的naoh及浓度比例为3%-5%的nacl的水溶液。由于hsq具有高分辨和显影后形成的硅氧化合物耐刻蚀的优点，而tmah显影液或包含浓度比例（一般指质量浓度）为1%-2%的naoh及3浓度比例为%-5%的nacl的水溶液能对hsq高分辨结构的显影和形成起辅助作用，因此该实施例将hsq作为负性光刻胶，并将tmah显影液或包含浓度比例为1%-2%的naoh及浓度比例为3%-5%的nacl的水溶液作为显影液。水溶液通过利用去离子水溶解naoh和nacl的方式制成，水溶液优选包括浓度比例为1%的naoh及浓度比例为4%的nacl。
38.在一些实施例中，圆柱结构的底面直径为140-160nm，相邻的两个二聚体圆柱结构的间距为1-3μm。
39.在一些实施例中，步骤s23包括步骤：s231、分别利用去离子水和ipa冲洗剂冲洗显影后的sers衬底基板；s232、利用氮气流吹干清洗后的sers衬底基板。
40.在一些实施例中，对正性光刻胶层进行刻蚀的步骤包括：利用刻蚀系统对正性光刻胶层进行刻蚀，刻蚀系统以氧气和三氟甲烷作为刻蚀气体对正性光刻胶层进行刻蚀，其中，氧气的流量为27.5sccm，三氟甲烷的流量为22.5sccm，刻蚀压强为5.33pa，射频功率为100w，刻蚀时长为80s。该实施例的刻蚀系统为反应离子刻蚀系统。
41.上述实施例将氧气和三氟甲烷作为刻蚀气体，由于利用该刻蚀气体对正性光刻胶层进行刻蚀的刻蚀速率低，且不会产生钻蚀现象，而钻蚀现象会利于得到上宽下窄的三维悬空结构，因此上述实施例将氧气和三氟甲烷作为刻蚀气体不利于得到上宽下窄的三维悬空结构。
42.在一些实施例中，对正性光刻胶层进行刻蚀的步骤包括：利用刻蚀系统对正性光刻胶层进行刻蚀，刻蚀系统以氧气作为刻蚀气体对正性光刻胶层进行刻蚀，其中，氧气的流量为180sccm，刻蚀压强为2pa，射频功率为100w，刻蚀时长为60s。该实施例的刻蚀系统为反应离子刻蚀系统或氧等离子体刻蚀系统，该实施例将氧气作为刻蚀气体，该实施例的刻蚀速率大于上述实施例的刻蚀速率，且该实施例会产生钻蚀现象，因此该实施例能够提高获取上窄下宽的三维悬空结构的便利性。
43.在一些实施例中，正性光刻胶层为旋涂pmma光刻胶后得到的层。由于pmma光刻胶不耐刻蚀，因此为了避免步骤s3将正性光刻胶层全部刻蚀掉，pmma光刻胶的旋涂厚度大于负性光刻胶的旋涂厚度，即该实施例的正性光刻胶层的厚度大于负性光刻胶层的厚度。
44.在一些实施例中，对sers衬底进行表面增强拉曼光谱检测的步骤包括：将sers衬底浸没在浓度为10-5
m（摩尔浓度）到10-9
m的结晶紫水溶液中24小时，并
通过氮气流吹干浸没24小时后的sers衬底以获得单分子层；利用波长为532nm、光斑尺寸为2μm、激光功率为0.6mw的激光照射单分子层，并通过放大倍数为50倍、数值孔径为0.75的显微镜物镜收集10秒的拉曼信号。
45.该实施例的结晶紫水溶液包括结晶紫分子（探测分子），相邻的两个三维悬空金属结构之间存在纳米间隙，在将sers衬底浸没在结晶紫水溶液中时，结晶紫分子吸附在纳米间隙内部。
46.实施例1该实施方式提供了一种sers衬底制造方法，该方法包括以下步骤：a1、在刚性硅衬底上旋涂pmma光刻胶；a2、将旋涂pmma光刻胶后的刚性硅衬底置于温度为180℃的热板上烘干3min，以得到正性光刻胶层；a3、在正性光刻胶层上旋涂hsq光刻胶，以得到sers衬底基板；a4、利用电子束直写式光刻系统在面曝光剂量为3000μc/cm2的条件下对负性光刻胶层进行曝光，以得到一个二聚体圆柱结构；a5、将曝光后的sers衬底基板放入温度为24℃的包括浓度为1%的naoh和浓度为4%的nacl的去离子水中显影1min；a6、使用去离子水冲洗sers衬底基板1min，使用ipa冲洗剂冲洗sers衬底基板30s；a7、使用稳定的氮气流吹干sers衬底基板的表面；a8、将二聚体圆柱结构作为掩模，使用反应离子刻蚀系统对正性光刻胶层进行刻蚀，以使二聚体圆柱结构与其下方的正性光刻胶层形成上宽下窄的三维悬空结构；a9、基于热阻蒸发对三维悬空结构进行金属沉积，以得到包括两个三维悬空金属结构的sers衬底。
47.其中，步骤a1旋涂pmma光刻胶的厚度为200nm，步骤a3旋涂hsq光刻胶的厚度为100nm。步骤a4形成的二聚体圆柱结构的底面直径为150nm，两个圆柱结构的间距为2μm。步骤a8的反应离子刻蚀系统的刻蚀气体为氧气，反应离子刻蚀系统在氧气的流量为180sccm，反应离子刻蚀系统压强为2pa，射频功率为100w的条件下刻蚀正性光刻胶层60s。步骤a9的热阻蒸发速率为1
å
/s，热阻蒸发的腔体压强小于4
×
10-4
pa。应当理解的是，步骤a9在三维悬空结构上沉积的金属厚度与相邻的三维悬空金属结构之间形成的纳米间隙尺寸负相关，金属厚度与纳米间隙尺寸的关系如表1所示：金属厚度/nm20253035纳米间隙尺寸/nm2820137表1金属厚度与纳米间隙尺寸对应关系表该实施例利用具有埃级灵敏度的石英晶体微天平对金属厚度进行检测。
48.由上可知，本技术提供的一种sers衬底制造方法，通过曝光、显影、刻蚀和金属沉积的步骤在相邻的两个三维悬空金属结构之间形成与刚性硬质衬底脱耦合的纳米间隙，由于该方法形成的纳米间隙远小于现有技术的相邻的金属结构之间的间隙，而局域电磁场的增强效果与相邻的金属结构之间的间隙尺寸负相关，表面增强拉曼光谱检测的灵敏度与局域电磁场的增强效果正相关，因此相对于现有技术，该方法制造的sers衬底能够有效地提高表面增强拉曼光谱检测的灵敏度。
49.第二方面，本技术还提供了一种sers衬底，由上述第一方面提供的一种sers衬底制造方法制成。
50.本技术提供的一种sers衬底，由上述第一方面提供的一种sers衬底制造方法制成，由于该sers衬底的相邻的两个三维悬空金属结构的纳米间隙远小于现有的sers衬底的相邻的两个金属结构的间隙，而局域电磁场的增强效果与相邻的金属结构之间的间隙尺寸负相关，表面增强拉曼光谱检测的灵敏度与局域电磁场的增强效果正相关，因此相较于现有技术，该衬底能够有效地提高表面增强拉曼光谱检测的灵敏度。
51.由上可知，本技术提供的一种sers衬底制造方法及sers衬底，先对负性光刻胶层进行曝光和显影以得到至少一个多聚体结构，再将多聚体结构作为掩模，并对正性光刻胶层进行刻蚀，以使多聚体结构与其下方的正性光刻胶层形成上宽下窄的三维悬空结构，最后基于低温沉积对三维悬空结构进行金属沉积以得到包括多个三维悬空金属结构的sers衬底，由于金属沉积的阻塞效应会使金属蒸发材料逐渐包覆三维悬空结构的上层结构，相邻的两个三维悬空金属结构之间的间隙不断减小，因此该方法能够在相邻的两个三维悬空金属结构之间形成与刚性硬质衬底脱耦合的纳米间隙，由于该方法形成的纳米间隙远小于现有技术的相邻的金属结构之间的间隙，而局域电磁场的增强效果与相邻的金属结构之间的间隙尺寸负相关，表面增强拉曼光谱检测的灵敏度与局域电磁场的增强效果正相关，因此相对于现有技术，该方法制造的sers衬底能够有效地提高表面增强拉曼光谱检测的灵敏度。
52.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
53.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。