Nanostructured Gold Films for SERS by Block Copolymer-Templated Galvanic Displacement Reactions

in: Nano Letters (2009)
Wang, Yong; Becker, Michael; Wang, Li; Liu, Jinquan; Scholz, Roland; Peng, Juan; Goesele, Ulrich; Christiansen, Silke; Kim, Dong Ho; Steinhart, Martin
Up to now, little effort has been made to exploit large-area high-throughput patterning by block copolymer (BCP) lithography to generate nanostructured substrates with periods well below 100 nm for surface-enhanced Raman scattering (SERS). We show that simple BCP-templated galvanic displacement reactions yield dense arrays of mushroom-shaped gold nanopillars with a period of 50 nm. The nanoporous BCP films used as templates were obtained by swelling-induced reconstruction of reverse micelle monolayers deposited on silicon wafers. Coupling of adjacent mushroom caps almost impinging on each other combined with their strong local curvature results in a high spatial density of hot spots in the narrow gaps between them. Thus, substrates characterized by high SERS efficiencies are obtained.

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