研究目的
通过硅片上有理定位的金颗粒引发生长，评估三维金纳米枝晶层结构特征对基于表面增强拉曼散射的传感和多相催化的优化效果。
研究成果
该研究成功证明，在tpSi上通过合理定位金颗粒来模板化生长三维金纳米枝晶，可形成致密、均匀的层状结构，具有优异的表面增强拉曼散射（SERS）和催化性能。优化后的结构展现出高比表面积和热点密度，使其在传感与催化应用中表现高效。未来工作可聚焦于进一步优化生长控制并探索其他基底材料。
研究不足
结构控制受限于GDR持续时间；超过10分钟后，由于过度生长均匀性会下降。该方法依赖特定的基底图案化，可能不易扩展。潜在的优化方向包括提高更高脱湿温度下的附着力以及增强重现性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用自下而上的方法，通过毛细微模压印、金属辅助化学刻蚀、固态去润湿和电偶置换反应，在硅基底上制备致密的三维金纳米树枝状结构层。理论模型包含表面扩散和去润湿的毛细效应。
2：样本选择与数据来源：
使用具有特定电阻率的p型(100)取向硅晶圆。制备具有规则凹痕阵列的地形图案化硅(tpSi)。样本包括经不同温度退火的金膜tpSi，以及进行不同时间电偶置换反应(GDR)处理的样品。
3：实验设备与材料清单：
设备包括Balzers BAE 120金蒸镀仪、管式炉（退火）、蔡司AURIGA扫描电镜（成像）、WITec Alpha 300R拉曼显微镜（SERS测量）和Cary 6000i紫外-可见-近红外分光光度计（催化测试）。材料包括氯金酸(HAuCl4)、氢氟酸(HF)、硼氢化钠(NaBH4)、对硝基苯酚(4-NP)、乙醇和5,5'-二硫代双(2-硝基苯甲酸)(DTNB)。
4：4)、氢氟酸(HF)、硼氢化钠(NaBH4)、对硝基苯酚(4-NP)、乙醇和5,5'-二硫代双(2-硝基苯甲酸)(DTNB)。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：包括制备带凹痕的tpSi、沉积35纳米金膜、在400°C至1000°C温度下退火2小时、在HAuCl4/HF溶液中进行0至15分钟的电偶置换反应，以及通过扫描电镜、拉曼光谱和紫外-可见光谱进行表征。
5：数据分析方法：
使用ImageJ软件分析扫描电镜图像获取颗粒尺寸和圆形度；拉曼光谱取多点平均值并进行积分时间映射；紫外-可见数据采用Origin 2017线性回归拟合一级反应速率定律。
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Scanning Electron Microscope
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