Ultrasensitive Plasmon-Free Surface-Enhanced Raman Spectroscopy with Femtomolar Detection Limit from 2D van der Waals Heterostructure

拉曼光谱 异质结 石墨烯 表面增强拉曼光谱 等离子体子 范德瓦尔斯力 材料科学 检出限 薄膜 纳米技术 X射线光电子能谱 表面等离子共振 光电子学 基质(水族馆) 分子 分析化学(期刊) 化学 拉曼散射 化学工程 光学 纳米颗粒 物理 海洋学 有机化学 工程类 色谱法 地质学
作者
Jihyung Seo,Junghyun Lee,Yongchul Kim,Donghwan Koo,Geunsik Lee,Hyesung Park
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:20 (3): 1620-1630 被引量:83
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.9b04645
摘要

Two-dimensional (2D) materials have been promoted as an ideal platform for surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS), as they mitigate the drawbacks of noble metal-based SERS substrates. However, the inferior limit of detection has limited the practical applicability of 2D material-based SERS substrates. Here, we synthesize uniform large-area ReOxSy thin films via solution-phase deposition without post-treatments and demonstrate a graphene/ReOxSy vertical heterostructure as an ultrasensitive SERS platform. The electronic structure of ReOxSy can be modulated by changing the oxygen concentration in the lattice structure, obtaining efficient complementary resonance effects between ReOxSy and the probe molecule. In addition, the oxygen atoms in the ReOxSy lattice generate a dipole moment on the thin-film surface, which increases the electron transition probability. These synergistic effects outstandingly enhance the Raman effect in the ReOxSy thin film. When ReOxSy forms a vertical heterostructure on a graphene as the SERS substrate, the enhanced charge-transfer and exciton resonances improve the limit of detection to the femtomolar level, while achieving remarkable flexibility, reproducibility, and operational stability. Our results provide important insights into 2D material-based ultrasensitive SERS based on chemical mechanisms.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
Liz1054发布了新的文献求助10
2秒前
wq发布了新的文献求助10
2秒前
K神完成签到,获得积分10
2秒前
张静发布了新的文献求助10
4秒前
尘南浔发布了新的文献求助10
5秒前
如意千雁发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
6秒前
6秒前
pluto应助赵远航采纳,获得10
7秒前
7秒前
8秒前
8秒前
8秒前
xp发布了新的文献求助10
9秒前
CipherSage应助wq采纳,获得10
9秒前
科研通AI6.1应助伯赏万天采纳,获得10
9秒前
tian发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
yahonyoyoyo发布了新的文献求助10
11秒前
AA发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
14秒前
ning发布了新的文献求助10
14秒前
宇_yu发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
yim发布了新的文献求助20
15秒前
安拉波罗发布了新的文献求助10
15秒前
PP发布了新的文献求助10
16秒前
yy完成签到,获得积分10
16秒前
夏飞飞完成签到,获得积分10
16秒前
李爱国应助城九寒采纳,获得10
17秒前
天真的热狗完成签到,获得积分10
18秒前
juzi发布了新的文献求助10
20秒前
777zz发布了新的文献求助10
23秒前
xinxinxin发布了新的文献求助10
23秒前
田様应助PP采纳,获得10
23秒前
骆十八完成签到,获得积分10
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6522170
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8315427
关于积分的说明 17789369
捐赠科研通 5624292
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2927863
邀请新用户注册赠送积分活动 1904662
关于科研通互助平台的介绍 1764695