晶圆级等离激元超材料薄片

双增强·无介质层·可背面探测

将SEF与SERS集成于同一柔性透明探针，无需介质层即同时实现高增强，并支持从背面探测信号，损失仅约20%。

Sun, Jia Lun · Li, Shiqi · Wu, Zihao · 吴开宇

ACS Applied Materials & Interfaces 2025

具体参数

表面平均SEF增强

{'zh': '209', 'en': '209'}

表面平均SERS增强

{'zh': '1.17e6', 'en': '1.17e6'}

背面探测信号损失

{'zh': '20', 'en': '20'} %

局域表面等离激元共振带宽

{'zh': '400–1000', 'en': '400–1000'} nm

技术优势

无需介质层

同时实现表面平均SEF增强~209和SERS增强1.17×10⁶，因为金属纳米孔阵列本身提供强局域场增强，无需额外介质层隔离。

可背面探测

从薄片背面探测时信号损失仅约20%，且支持背面激发-正面发射等灵活构型，易于与不透明或复杂样品集成。

宽带等离激元响应

局域表面等离激元共振覆盖约400–1000 nm，拓宽了SEF可用的荧光团种类选择，不再受窄带共振限制。

原生微流控兼容

通过简单毛细力键合即可与微流通道集成，无需额外加工，适合快速原型开发，且薄片本身透明可裁剪。

应用场景

• 等离激元传感：提供双模式增强基底，可同时用于荧光筛查和拉曼确证。
• 生化传感：可裁剪柔性薄片集成微流控，用于生物标记物快速检测。
• 纳米传感：实现单颗粒SERS检测，灵敏度达单个纳米塑料微粒。
• 微流控分析：毛细力键合直接形成微流通道，无需额外封装。