SmartSERS

SmartSERS ist ein laserstrukturiertes Siliziumsubstrat für die empfindliche und reproduzierbare oberflächenverstärkte Raman-Spektroskopie (SERS). Seine präzise strukturierte Oberfläche bietet eine vielseitige Plattform, um Spuren chemischer und biologischer Substanzen mit Raman-Spektroskopie zu detektieren und zu identifizieren, in einem breiten Spektrum analytischer Anwendungen.

SmartSERS kombiniert lasererzeugte periodische Oberflächenstrukturen (LIPSS) mit plasmonischen Goldnanostrukturen, um das Raman-Signal zu verstärken. Die Verstärkung beruht auf dem Zusammenspiel von Oberflächenplasmon-Polaritonen und lokalisierten Oberflächenplasmonenresonanzen. Die Periode der Struktur von 798 nm ist eng auf die Anregungswellenlänge von 785 nm abgestimmt und begünstigt die Kopplung an Oberflächenplasmon-Polaritonen entlang der strukturierten Oberfläche. Goldnanopartikel auf den LIPSS erzeugen zusätzlich stark gebündelte elektromagnetische Felder und dichte „Hot-Spots“ für die Raman-Detektion.

Technische Daten

• Struktur: 1D-LIPSS (lasererzeugte periodische Oberflächenstrukturen)
• Periode: 798 nm, Tiefe: 850 nm
• Beschichtung: 50 nm Gold (Elektronenstrahlverdampfung)
• Anregung: optimiert für 785 nm, geeignet für rote und nahinfrarote Anregung (633–830 nm)
• Verstärkung: > 10⁵ (Thiophenol, 785 nm)
• Aktive Fläche: gesamte Oberfläche
• Chipgröße: individuelle Größen und Formen auf Anfrage (rund, quadratisch, rechteckig oder kundenspezifisch), bis 3-Zoll-Wafer, Laserzuschnitt

Die SERS-Leistung wurde mit Thiophenol (1 mM in Ethanol) als Sondenmolekül untersucht. Die Lösung wurde auf das Substrat getropft und an Luft getrocknet, die Raman-Spektren wurden bei 785 nm Anregung mit einem 100×-Objektiv (NA 0,9) aufgenommen. Das Spektrum zeigt die charakteristischen Thiophenol-Banden bei 419, 998, 1022, 1073 und 1574 cm⁻¹ auf SmartSERS im Vergleich zu einem kommerziellen Gold-SERS-Substrat.

Für Anfragen zu Größen, Formen und Stückzahlen sprechen Sie uns gern an.

Die Weiterentwicklung von SmartSERS wird im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) im Projekt „Laser-BioMNP“ (Förderkennzeichen 16KN127120) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.