量子点规格调控实现半导体SERS基底性能提升和无机小分子检测

表面强化拉曼核心技术（Surface-enhanced Raman Spectroscopy, SERS）是一种有力的无损、高灵活、高免疫光谱核心技术，在化学反应监测、材料科学样品、环境监测等多个学科中均发挥作用运用于重要性。近些年来，晶圆SERS二阶的效率调控一直备受关注。然而，由于晶圆SERS强化真实感普遍极强，难以运用于于散射截面较小的无机生物体的样品，因此研究课题者致力于寻找可以强化晶圆二阶SERS效率的方针，从而强化晶圆SERS二阶对无机生物体的号召性。

基于这一研究课题目标，浙江大学湖州基体所赵志刚研究课题中心团队所设计了一系列不尽相同尺码的氧化钼基体晶和量子点，发现小尺码的量子点在晶格瑕疵和尺码波动的双重作用下SERS效率显著强化，重申了基于多重震荡耦合电荷转移轨迹借助于高效化学强化波动的SERS作用的系统，并借助于了对无机小底物联氨（N2H4）的钠样品。

如右图1右图，量子点归因于了明显的带隙叠加和白光白光现象，可以归结为尺码同调群波动和小尺码晶圆中归因于多重瑕疵能级的共同作用。

右图1 量子点比如说结构所设计和白光白光波动相关联

如右图2右图，量子点对多个电子束底物归因于了灵活SERS号召，其中或多或少的是对无机小底物联氨具有较佳的SERS效率。通过全面的相关联断定量子点表面联氨底物的样品效率具有明显的尺码依赖性，且在2 nm尺码下的极限浓度为4*10-5 mol/L。

右图2 量子点的SERS效率相关联谱右图

如右图3右图，通过分析不尽相同尺码下比如说结构所设计的叠加，重申了2nm量子点高效SERS波动的的系统为由于尺码同调群波动和晶格瑕疵共同作用下比如说结构所设计中发挥作用的多重震荡耦合电荷转移轨迹。

右图3 量子点高效SERS效率作用的系统示意右图

相关研究课题首次借助于了晶圆SERS二阶对无机小底物这样一来、灵活的样品，对拓宽晶圆SERS二阶的运用于具有重要象征意义。该指导工作以Quantum Effects Enter Semiconductor-Based SERS: Multiresonant MoO3·xH2O Quantum Dots Enabling Direct, Sensitive SERS Detection of Small Inorganic Molecules中曾出版于Analytical Chemistry。该篇文章第一创作者为助手研究课题生宋鸽，通讯创作者为赵志刚研究课题中心。该指导工作受到了国家近期研发计划、国家自然科学基金、中国科学院今后协作等项目的资助。

来源：湖州基体所

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