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刚性薄膜/弹性基底结构中,利用两者的弹性系数不一样,通过控制工艺过程,可以获得微纳米褶皱。通常获得褶皱的方式有两种:机械拉伸和热膨胀。通过控制基底拉伸方向和释放应力的形式,可以得到不同形貌的褶皱结构;对弹性基底加热,并在其表面进行氧化处理或镀金属薄膜,随后冷却以释放基底热应力,可以获得无序微纳褶皱。传统的方法是通过光刻等工艺,先在基底上制备出微结构,然后在微结构上进行溅射或热解等操作,从而获得褶皱结构,但其工艺较复杂,且增强性能一般。本文利用热膨胀法,在调控应力释放的方式下,引入掩膜板起到边界效应作用,进而影响褶皱的生成,并将该褶皱应用于SERS基底。具体内容如下:首先,说明了薄膜褶皱基底的制备工艺,包括:PDMS基底的制备、掩膜板的结构设计、磁控溅射镀膜处理等。所选用的掩膜板结构为条纹状,缝隙尺寸为几十微米到一百微米,掩膜板厚度为300μm和500μm。通过控制实验条件,如:溅射时长、溅射温度、掩膜板尺寸等,来调控褶皱的薄膜厚度、回缩应力大小、边界条件,进而控制褶皱最后的结构形式和尺寸大小。通过掩膜板的调控作用,在使用热膨胀的方式下,控制溅射时间,可以获得正弦形式的表面薄膜褶皱。同时,使用AFM对褶皱表面形貌进行表征,得到褶皱的振幅和波长信息,以此信息来获得褶皱结构的深宽比。合理控制溅射时长,改变表面薄膜褶皱的厚度,可以获得两种典型的褶皱结构:正弦嵌套薄膜褶皱和表面微纳米褶皱。其次,在较好的调控薄膜褶皱的情况下,进而把薄膜微褶皱应用于SERS基底,并研究其增强性能。主要讲述了SERS基底的制备方法,并采用罗丹明R6G作为探针分子对SERS基底进行检测,使用型号为HORIBAHR800的激光拉曼光谱仪进行信号检测。在实验允许的情况下,分别对薄膜厚度、溅射温度、掩膜板尺寸等对SERS基底的增强性能进行了最优探索,本实验中,在温度为100℃、薄膜厚度300μm、掩膜板尺寸为30μm时,增强性能较优。并分别对正弦嵌套薄膜褶皱和表面微纳米褶皱的增强性能进行了检验说明,最后对该SERS基底能检测到的最低罗丹明R6G浓度进行了探究实验,最低浓度可达到10-13mol/L,比一般的SERS基底探求的最低检测浓度都要低。