Formation of Armored Silicon Nanowires Array via High-Repetition-Rate Femtosecond Laser Oxidation for Robust Surface-Enhanced Raman Scattering Detection

材料科学 拉曼散射 飞秒 硅纳米线 激光器 纳米线 光电子学 拉曼光谱 散射 纳米技术 光学 物理
作者
Jingbo Yin,Yuanzhe Li,Zhiwen Chen,Minghui Hong
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/acsami.4c11308
摘要

Superhydrophobic nanostructures with dense hotspots and high concentration efficiency are of paramount importance for highly sensitive surface-enhanced Raman scattering (SERS) detection. However, their low mechanical strength makes them susceptible to damage from external interferences, leading to hotspot loss and superhydrophobicity failure. In this study, robust SERS detection is achieved using an armored superhydrophobic silicon nanowires array. A micro/nanocross-scale oxide mask is created through high-repetition-rate femtosecond laser oxidation to fabricate the armored nanowires array. The underlying mechanisms of the nanoparticle layer serving as a mask in deep reactive ion etching (DRIE) are analyzed to elucidate the formation of the silicon nanowires. The armored nanowires array SERS substrate exhibits a high contact angle of 158°, demonstrating exceptional analyte enrichment capability. Combined with the dense hotspots provided by the high aspect ratio nanostructures, the detection limit for Rhodamine 6G is 10–13 M, and the enhancement factor (EF) is 4.35 × 109. After undergoing various mechanical tests, the substrate maintains its superhydrophobicity along with a stable Raman signal enhancement, demonstrating its resistance to potential external interference in SERS detection. The sensitive detection of various analytes highlights the promising applications of the armored nanowires substrate in diverse SERS scenarios.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
yangxin614发布了新的文献求助10
刚刚
香妃发布了新的文献求助10
刚刚
苻人英完成签到,获得积分10
1秒前
7777juju完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
快乐应助雪山飞龙采纳,获得10
3秒前
落后千雁完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
应语海发布了新的文献求助10
4秒前
直率的世平完成签到,获得积分10
4秒前
CCC完成签到,获得积分10
5秒前
陈陈完成签到 ,获得积分20
6秒前
西子阳发布了新的文献求助10
6秒前
悄悄.完成签到,获得积分10
7秒前
自由语柳完成签到,获得积分10
7秒前
non发布了新的文献求助10
7秒前
富二蛋完成签到,获得积分20
9秒前
qiqi发布了新的文献求助10
9秒前
LLL完成签到,获得积分10
9秒前
yxli完成签到,获得积分10
9秒前
迪迪完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
12秒前
12秒前
老迟到的小蘑菇完成签到,获得积分10
12秒前
李云龙完成签到,获得积分10
13秒前
富二蛋发布了新的文献求助10
14秒前
重要英姑完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
qiqi完成签到,获得积分10
15秒前
chenyunxia应助自由的枕头采纳,获得10
15秒前
qyj发布了新的文献求助10
16秒前
ding应助华北走地鸡采纳,获得10
17秒前
东方幼南发布了新的文献求助10
17秒前
Lucas应助大朋采纳,获得10
19秒前
陈军应助狗狗的灌汤包采纳,获得20
20秒前
20秒前
20秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
A new species of Coccus (Homoptera: Coccoidea) from Malawi 500
A new species of Velataspis (Hemiptera Coccoidea Diaspididae) from tea in Assam 500
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3156020
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2807409
关于积分的说明 7872961
捐赠科研通 2465760
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1312375
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 630083
版权声明 601905