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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

Silicon Microchannel-Driven Raman Scattering Enhancement to Improve Gold Nanorod Functions as a SERS Substrate toward Single-Molecule Detection

Texto completo
Autor(es):
Bar, Jaciara [1] ; de Barros, Anerise [1] ; de Camargo, Davi H. S. [2] ; Pereira, Mariane P. [2] ; Merces, Leandro [2] ; Shimizu, Flavio Makoto [2, 3] ; Sigoli, Fernando A. [1] ; Bof Bufon, Carlos Cesar [2] ; Mazali, Italo Odone [1]
Número total de Autores: 9
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Estadual Campinas, UNICAMP, Inst Chem, Lab Funct Mat, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil
[2] Brazilian Ctr Res Energy & Mat CNPEM, Brazilian Nanotechnol Natl Lab LNNano, BR-13083100 Campinas, SP - Brazil
[3] Univ Estadual Campinas, UNICAMP, Gleb Wataghin Inst Phys IFGW, Dept Appl Phys, BR-13083859 Campinas, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 3
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES; v. 13, n. 30, p. 36482-36491, AUG 4 2021.
Citações Web of Science: 0
Resumo

The investigation of enhanced Raman signal effects and the preparation of high-quality, reliable surface-enhanced Raman scattering (SERS) substrates is still a hot topic in the SERS field. Herein, we report an effect based on the shape-induced enhanced Raman scattering (SIERS) to improve the action of gold nanorods (AuNRs) as a SERS substrate. Scattered electric field simulations reveal that bare V-shaped Si substrates exhibit spatially distributed interference patterns from the incident radiation used in the Raman experiment, resulting in constructive interference for an enhanced Raman signal. Experimental data show a 4.29 increase in Raman signal intensity for bare V-shaped Si microchannels when compared with flat Si substrates. The combination of Vshaped microchannels and uniform aggregates of AuNRs is the key feature to achieve detections in ultra-low concentrations, enabling reproducible SERS substrates having high performance and sensitivity. Besides SIERS effects, the geometric design of Vshaped microchannels also enables a ``trap{''} to the molecule confinement and builds up an excellent electromagnetic field distribution by AuNR aggregates. The statistical projection of SERS spectra combined with the SIERS effect displayed a silhouette coefficient of 0.83, indicating attomolar (10-18 mol L-1) detection with the V-shaped Si microchannel. (AU)

Processo FAPESP: 14/25979-2 - Fabricação e caracterização de dispositivos e sistemas baseados em nanomembranas híbridas
Beneficiário:Carlos César Bof Bufon
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
Processo FAPESP: 14/50906-9 - INCT 2014: em Materiais Complexos Funcionais (INOMAT)
Beneficiário:Fernando Galembeck
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
Processo FAPESP: 18/18136-0 - Nanodispositivos híbridos: transporte magnetoeletrônico e desenvolvimento de sensores baseados em moléculas/nanomembranas
Beneficiário:Leandro das Mercês Silva
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Processo FAPESP: 13/22127-2 - Desenvolvimento de novos materiais estratégicos para dispositivos analíticos integrados
Beneficiário:Lauro Tatsuo Kubota
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático