금속 표면에서 유황 결합의 라만 산란

A 연구 연구 아이오와 주립대 연구진은 방향성 라만 산란 분광법을 사용하여 금(Au) 및 은(Ag) 표면에 증착된 자기조립 단층(SAM)을 특성화할 수 있는 잠재력을 탐구했습니다. SAM은 금속 표면에 유기 티올(R-SH)을 흡수하여 형성되며 금속 필름의 정밀한 표면 패터닝이 필요한 마이크로전자 애플리케이션에 사용됩니다.  

표면 강화 라만 분광법(SERS)과 비교할 때, 방향성 라만 산란 분광법은 더 정확한 SAM 특성을 제공하는 것으로 나타났습니다. 이 연구에서는 거칠어진 Au 및 Ag 표면에서 합성된 N-(6-메르캅토)헥실피린디늄 클로라이드 단층에서 SERS 신호를 측정했습니다. 단층의 유형과 금 클러스터의 Au-S 결합 단위 수는 Au-S 대역을 더 높은 주파수로 이동시킴으로써 SERS 스펙트럼에 영향을 미쳤습니다. 또한 Au-S 진동 영역이 220~350cm에 걸쳐 있다는 것이 추가로 밝혀졌습니다.^-1 의 진동이 증가했습니다. 접선 방향의 Au-S 진동 결합은 방사형 진동에 비해 약한 Au-S 결합을 나타냈습니다. 그 결과, 금 표면과 황기 사이의 짧은 결합과 강한 친화력으로 인해 Au-S 스트레칭 모드가 Ag-S 밴드에 비해 더 높은 주파수로 이동하는 것을 확인했습니다.

방향성 라만 산란을 사용하여 매끄러운 금 및 은 표면의 벤제네티올 단층의 금속-황 진동 결합을 평가했습니다. 이 연구에서 테스트한 금속 필름 중 매끄러운 평면 금 필름은 Platypus Technologies에서 증착한 금속 필름입니다. 금 필름 위에 2nm 티타늄 접착층을 증착했습니다. 벤제네티올 용액을 사용하여 금속 필름 위에 SAM을 생성했습니다.

여기광이 특정 입사각에 있을 때 표면 플라즈몬 폴라리톤(SPP)으로 알려진 전자기파가 생성됩니다. 이는 금속 필름에 흡수된 분자 내에서 라만 산란을 일으킬 수 있습니다. 라만 산란광이 SPP를 여기시킬 때 SPP 콘이 발생할 수 있습니다. 이 연구에서는 바이어슈트라스 프리즘을 사용하여 SPP 원뿔 내에서 생성된 산란광을 수집했습니다. 각 필름에 대해 SPP 원뿔에서 생성된 방향성 라만 신호를 얻었습니다. 모든 금속 필름에서 강한 방향성 신호가 생성되었으며 벤제네티올 흡수 전후의 SPP 콘 각도가 결정되었습니다.

그 결과 벤제네티올 단층을 고정시킨 후 입사각과 SPP 원뿔각이 크게 증가했습니다. 금 필름의 Au-S 결합도 벤제네티올 고정 후 피크 강도가 증가했습니다. 정확한 방향성 라만 신호를 나타내기 위해 실험에서 수집한 입사각을 계산된 합 제곱 전기장 및 반사율 계산과 비교했습니다. 그 결과 정확도는 ±0.01°로 나타나 정확한 신호 생성을 보여주었습니다.

결론적으로 방향성 라만 산란을 사용하면 매끄러운 금과 은 표면에서 단층을 특성화할 수 있습니다.  

플래티퍼스 테크놀로지스는 다양한 금속 증착 서비스. 전자빔 증착을 통해 고순도의 균일하고 매끄러운 필름이 생산됩니다. 금속 증착은 나노 입자 오염 가능성을 방지하는 고도로 제어된 클린룸에서 이루어집니다.

참조:

매끄러운 금 및 은 기판에서 금속-황 결합의 방향성 라만 산란 스펙트럼