An effective three-dimensional surface-enhanced Raman scattering substrate based on oblique Si nanowire arrays decorated with Ag nanoparticles
An effective three-dimensional surface-enhanced Raman scattering substrate based on oblique Si nanowire arrays decorated with Ag nanoparticles
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基于银纳米粒子装饰的倾斜硅纳米线阵列的有效三维表面增强拉曼散射基底
DOI：
10.1007/s10853-015-9704-7
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发表时间：
2016-01
影响因子：
4.5
通讯作者：
Zhang, Kui
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gao, Ning;Yao, Xiaolin;Tian, Chao;Zhang, Kui
金属纳米颗粒异质结构修饰的硅纳米线阵列在表面增强拉曼散射（Sers）中具有广阔的应用前景。然而，密集排列的SiNWAs通常不便于后续的金属纳米颗粒的装饰，并且只有硅纳米线（SiNWs）的顶部区域有助于Sers检测。为了提高异质结构的利用率，本文分别生长了倾斜的SiNWAs，并通过磁控溅射均匀沉积Ag纳米颗粒（AgNPs），得到了AgNPs修饰的三维SiNWAs（AgNPs-SiNWAs）Sers基底。倾斜SiNW的大的开放表面将产生更多的表面积，可用于形成热点，并改善线上分析物分子的吸附和激发。优化后的AgNPs-SiNWAs基底对化学分子罗丹明6 G具有较高的灵敏度，检测限可达1 × 10− 10 M。更重要的是，该基质还可以作为一种有效的DNA传感器用于无标记DNA检测。
Silicon nanowire arrays (SiNWAs) decorated with metallic nanoparticle heterostructures feature promising applications in surface-enhanced Raman scattering (SERS). However, the densely arranged SiNWAs are usually inconvenient for the following decoration of metallic nanoparticles, and only the top area of silicon nanowires (SiNWs) contributes to the SERS detection. To improve the utilization of the heterostructure, herein, oblique SiNWAs were grown separately, and Ag nanoparticles (AgNPs) were uniformly deposited by magnetron sputtering to get the three-dimensional (3D) SiNWAs decorated with AgNPs (AgNPs-SiNWAs) SERS substrate. The large open surfaces of oblique SiNWs would create more surface area available for the formation of hotspots and improve the adsorption and excitation of analyte molecules on the wire. The optimized AgNPs-SiNWAs substrate exhibits high sensitivity in detecting chemical molecule Rhodamine 6G, and the detection limit can reach 1 × 10−10M. More importantly, the substrate also can be used as an effective DNA sensor for label-free DNA detection.
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