金纳米粒子阵列的晶圆级图案化实现了增强的生物传感

中国科学院合肥物理科学研究院的李跃教授领导的一个研究小组介绍了一种自约束固态除湿机制。这一创新显著减少了对复杂纳米制造技术的依赖，为非紧密堆积（NCP）金纳米颗粒阵列的高效晶圆级图案化铺平了道路

这项研究的结果已发表在《高级科学》杂志上

金纳米结构在生物传感应用中发挥着关键作用，但由于金属中的欧姆和辐射损失，其灵敏度受到限制。将金纳米结构战略性地排列到2D NCP阵列中可以减少辐射损耗，并支持等离子体表面晶格共振（SLR）特性，理论上灵敏度显著提高了两个数量级

在这项研究中，研究人员揭示了一种称为自约束固态去湿的机制，它完全改变了NCP金纳米颗粒阵列的晶圆级图案化的纳米制造技术。通过将这种方法与软光刻工艺相结合，他们解决了与胶体晶体自组装相关的再现性问题，这在以前是困难的

这种新方法使他们能够轻松地制造一批具有一致排序和光学性质的NCP金阵列。这些纳米颗粒阵列显示出强大的SLR特性，当微小分子被光激发时，这对于传感它们是有用的

这一进步使用简单的传输装置实现了对分子相互作用的灵敏等离子体传感，可以为检测少量物质提供更好的便携式设备

团队成员刘迪龙博士说：“我们希望这项工作能为敏感的单反生物传感应用打开一扇大门，并为便携式商业化提供线索。”