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氧化铟锡上欠蚀刻的等离子体圆盘，用于电化学与光学复合平台上的增强型折射率传感
摘要： 已证明一种简单方法可增强固定在导电氧化铟锡（ITO）基底上的金纳米盘折射率灵敏度。通过在50 mM硫酸中对ITO上的金纳米盘进行基底蚀刻减薄，实现了对体相折射率变化灵敏度的两倍提升。研究考察了中间钛粘附层的影响，发现其会显著改变蚀刻图案和时间：带有粘附层的蚀刻在长时间处理后能增强"盘-针"结构上的折射率灵敏度；而直接沉积在ITO上的纳米盘经蚀刻形成"盘-针垫"状构型，较短时间即可获得同等灵敏度提升。蚀刻过程中金纳米盘始终保持与ITO基底的电连接，可在纳米盘位置特异性电沉积聚3-氨基苯酚，从而展现增强的薄膜折射率灵敏度。该工作为电化学-光学复合平台提供了增强ITO基底纳米结构折射率灵敏度的简易方法，并建立了修饰电连接纳米结构表面的技术，在生物传感领域具有应用潜力。
关键词： 等离子体学、折射率传感器、胶体光刻技术
更新于2025-09-23 15:19:57
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作为等离子体生物传感器用于检测miRNA生物标志物的光学纳米间隙天线
摘要： 基于纳米间隙天线结构的纳米等离子体生物传感器通常需要复杂昂贵的制备工艺才能实现良好性能与灵敏检测。本研究报道采用定制化、简易且低成本的胶体光刻工艺制备大面积纳米等离子体传感芯片。通过精确控制倾斜电子束金属蒸镀角度，制备出椭圆形掩模，该掩模既确定了偶极天线纳米结构的总长度，又确保等离子体响应沿传感器芯片保持同向。最终获得由金纳米盘对构成、间隙平均尺寸为11.6±4.7纳米的大面积纳米间隙天线传感芯片。在衰减全反射(ATR)构型下对该纳米间隙天线结构进行光学表征，显示其体相折射率灵敏度达422 nm/RIU，与FDTD数值模拟结果一致。通过DNA/miRNA杂交检测法评估了平方厘米级纳米结构等离子体传感芯片对肺癌诊断标志物miRNA-210的生物传感潜力，在无需额外扩增步骤的情况下实现了0.78 nM（5.1 ng mL-1）的检测限，证明这些等离子体纳米间隙天线对miRNA等低分子量生物分子具有高灵敏度的直接无标记检测能力。
关键词： 纳米等离子体生物传感器、miRNA生物标志物、胶体光刻技术、纳米间隙天线、肺癌诊断
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过胶体光刻技术实现高深宽比及线/间距比的周期性二氧化钛纳米结构
摘要： 本文对胶体光刻技术（亦称微球光刻）进行了显著改进，旨在更好地控制所制备纳米尺度结构的几何形态——本例中为六方排列的纳米柱，这些结构印制于可直接光刻图案化的溶胶-凝胶TiO?层中。首先，为增加可实现的结构高度，将微球下方的感光层沉积在反射层而非常规透明基底上。其次，通过倾斜入射波并采用多次曝光或基底旋转，实现了更宽的纳米柱宽度，同时能更好控制柱体横截面形状。通过严格建模微球下方的光子纳米射流并优化实验条件进行理论分析。预测并实验证实：在亚微米级结构尺寸下，纵横比（结构高度/横向结构尺寸）大于2，线间距比（横向柱体尺寸/柱体间距）大于1。这些纳米结构可应用于可见光及近红外波段的高效陷光材料，以及环境与光伏系统中众多应用所需的增强疏水性或光催化性能材料。
关键词： 二氧化钛，亚波长结构，溶胶-凝胶法，胶体光刻技术
更新于2025-09-04 15:30:14