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原文传递一种基于石墨烯拉曼光谱偏移测量微小质量的装置及方法

专利名称：	一种基于石墨烯拉曼光谱偏移测量微小质量的装置及方法
摘要：	本发明属于质量测量技术领域，提供了一种基于石墨烯拉曼光谱偏移分析得到微小质量的测量装置及其测量方法。利用光刻技术在硅基底上制备特殊的孔洞结构，然后将单层石墨烯转移到硅基底上，使其可以悬空的搭在基底上。将待测物体置于悬空的单层石墨烯上并进行拉曼测试，对拉曼光谱分析，通过石墨烯的拉曼特征峰的偏移可以计算所施加的应变的大小，从而进一步可以得到待测物体质量。基于这种方法所得的微小应变传感器十分灵敏，可以测得纳克级别的质量，同时也可以应用测量低分子级别的分子质量，应用到生物方面的细胞检测。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	电子科技大学
发明人：	龚天巡;艾琴琴;毛琳娜;黄文
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910203042.8
公开号：	CN109900675A
代理机构：	电子科技大学专利中心
代理人：	吴姗霖
分类号：	G01N21/65(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	611731 四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号
主权项：	1.一种基于石墨烯拉曼光谱偏移测量微小质量的装置，包括硅基底和置于所述硅基底之上的单层石墨烯，其特征在于，所述硅基底上有至少一个孔洞，所述单层石墨烯完全覆盖孔洞并处于悬浮状态。 2.如权利要求1所述基于石墨烯拉曼光谱偏移测量微小质量的装置，其特征在于，所述孔洞深度大于施加应力时石墨烯的形变量。 3.如权利要求1所述基于石墨烯拉曼光谱偏移测量微小质量的装置，其特征在于，所述孔洞形状为圆柱形、正方体。 4.如权利要求1所述基于石墨烯拉曼光谱偏移测量微小质量的装置，其特征在于，所述硅基底上有一层SiO2，所述SiO2厚度为300nm。 5.一种基于权利要求1～4任一权利要求所述装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：清洗硅基底：将硅基底放入氢氟酸溶液中进行清洗；步骤2：刻蚀图形：在步骤1清洗后的硅基底上采用光刻和刻蚀相结合刻出所需图形；步骤3：转移单层石墨烯：将单层石墨烯薄膜切割至合适大小后转移至步骤2所述硅基底上，使单层石墨烯完全覆盖硅基底上的图形；步骤4：绘制ω-ε标准曲线：将不同尺寸的PS小球放置于步骤3所述装置覆盖孔洞的单层石墨烯上，测量放置后的拉曼光谱，记录此时的2D峰的拉曼频率ω，同时计算PS小球放置上去后石墨烯所受应变大小ε，以拉曼频率ω为纵坐标，应变大小ε为横坐标，绘制出拉曼频率随应变大小的变化关系曲线，称为ω-ε标准曲线；步骤5：拉曼测试：将待测物体置于覆盖孔洞的单层石墨烯上，并进行拉曼测试得出此时的拉曼频率；步骤6：分析计算：将步骤5测试出的拉曼频率带入步骤4所绘制的ω-ε标准曲线，根据线性关系得出此时的应变，然后根据应变计算待测物体质量。 6.如权利要求5所述测量方法，其特征在于，所述步骤2刻蚀图形后增加在硅基底上溅射沉积银层和金层步骤以便加强拉曼光谱的测试信号。 7.如权利要求5所述测量方法，其特征在于，步骤5所述拉曼测试过程为：在室温及常压环境下，采用波长为532nm，光斑小于1μm2的激光照射石墨烯。
所属类别：	发明专利