第四章 結果與討論
4.1 影響試片表面形貌的因素
4.1.3 TiN 基板上鍍銀量之影響
圖 4-14 TiN 基板蒸鍍銀 40nm
圖 4-15 TiN 基板蒸鍍銀 30nm
圖 4-16 TiN 基板蒸鍍銀 50nm
4.2 偵測 Rhodamine 6G 分子之表面增強拉曼散射譜線 降低(d＜2R)，導致電磁效應所需的作用場無法產生，使 Rhodamine 6G 的訊號峰無法明顯增強。圖 4-18 及 4-19 為 Rhodamine 6G 的濃度由 1x10-5M 稀釋至 1x10-6M 以及 1x10-7M 後經過偵測所得到的散射圖譜，
結果顯示在偵測不同濃度的 Rhodamine 6G 分子時，皆只有鍍銀 30nm 的試片能夠較明顯地將訊號增強放大。
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wavenumber (cm-1) intensity (a.u.)
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wavenumber (cm-1) intensity(a.u.)
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wavenumber (cm-1)
intensity(a.u.)
4.2.1.2 以氮化鈦為蒸鍍基材
以氮化鈦作為基板時，控制蒸鍍銀的厚度分別為 30nm、40nm、
50nm，分子 Rhodamine 6G 的濃度為 1x10-5M 時，拉曼散射圖譜如圖 4-20。由圖中可見，當氮化鈦基板鍍銀厚度為 40nm 時，數個 Rhodamine 6G 的主要訊號峰都明顯的表現出來，因為其試片表面 d/2R 的比值很
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Intensity(a.u.)
Rh6G(1x10-5M)
wavenumber(cm-1)
Ag40nm
Ag30nm
Ag50nm
圖 4-20 在 TiN 基板上，Rhodamine 6G 濃度為 1x10-5M
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Intensity(a.u.)
wavenumber(cm-1) Rh6G(1x10-6M)
Ag40nm
Ag30nm
Ag50nm
圖 4-21 在 TiN 基板上，Rhodamine 6G 濃度為 1x10-6M
4.2.2 Rhodamine 6G 分子濃度的影響與偵測極限 4.2.2.1 以碳化矽為蒸鍍基材
拉曼散射的表面增強效應發現之後，便廣泛地被應用在生醫領域 的研究。因為這個發現改善了傳統拉曼散射低靈敏度的缺點，使得待 測物的特徵峰值可以被明顯地表現出來。本小節要討論待測染色分子 Rhodamine 6G 濃度的改變對於拉曼散射的增強效應之影響，以及偵 測此分子的濃度極限。
銳，容易判的別程度會稍微優於較低濃度 1x10-6M 之 Rh6G 分子，
圖 4-24 為 SiC 基板固定鍍銀厚度 20nm 的偵測結果，對三種不同 濃度所偵測到的拉曼譜線，其 Rh6G 分子的特徵峰值皆沒有明顯表現 出來，只有在濃度 1x10-5M 時各個主要峰值處皆有微弱勉強可供判斷 的波峰。 這個現象可印證前一段所說，使用表面增強拉曼散射判定 Rh6G 分子時，其較佳的濃度約為 1x10-5M 左右。
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Ag30nm
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wavenumber (cm-1)
intensity(a.u.)
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wavenumber (cm-1)
intensity(a.u.)
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Intensity(a.u.)
wavenumber(cm-1) TiN-Ag40nm
Rh6G(1x10-5M)
Rh6G(1x10-6M)
Rh6G(1x10-7M)
圖 4-25 在 TiN 基板上，蒸鍍銀之厚度為 40nm 偵測不同濃度之 Rh6G 分子
4.2.3 Rhodamine 6G 分子於試片的吸附時間對拉曼散射譜線的影響 之 Rh6G 溶液，時間分別為 5min、30min、60min 後進行偵測所得的拉 曼譜線。由圖中可見，基板浸泡於溶液時間 5 分鐘所得的譜線其峰值
30min、60min 進行偵測如圖 4-27。發現當浸泡時間為 30 分鐘時的增
強效果優於 60 分鐘，可能是因為浸泡的時間過久，吸附在基板上局 部的分子過多而導致增強效果下降。
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wavenumber (cm-1) Intensity (a.u.) 時間分別為 5min、30min、60min
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wavenumber (cm-1) Intensity (a.u.)
SiC-Ag30nm Rh6G(1x10-6M)
30min
60min
5min
圖 4-27 SiC 基板蒸鍍銀厚度 30nm，浸泡於濃度 1x10-6M 之 Rh6G 溶液 時間分別為 5min、30min、60min
4.2.3.2 以氮化鈦為蒸鍍基材
圖 4-28 是以氮化鈦基板蒸鍍銀厚度 40nm，浸泡於濃度 1x10-5M 之 Rh6G 溶液，時間分別為 5min、30min、60min 後進行偵測所得的拉 曼譜線。和碳化矽基板比較，氮化鈦基板浸泡時間 5 分鐘的偵測譜線 其增強效果明顯較佳，這是因為該表面形貌較適合增強效應的的發 生。時間拉長至 30 分鐘及 60 分鐘時，峰值皆略為增強，但此時浸泡 五分鐘時的偵測譜線已足夠可以對於待測分子進行判別。將 Rh6G 溶 液置換為較低濃度 1x10-6M，時間一樣分為 5min、30min、60min 進行 偵測如圖 4-29，可得到相同的結論證實浸泡 30 分鐘之效果較佳。
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Intensity(a.u.)
wavenumber(cm-1) TiN-Ag40nm
Rh6G(1x10-5M)
30min
60min
5min
圖 4-28 TiN 基板蒸鍍銀厚度 40nm，浸泡於濃度 1x10-5M 之 Rh6G 溶液
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Intensity(a.u.)
wavenumber(cm-1)
TiN-Ag40nm Rh6G(1x10-6M)
30min
60min 5min
圖 4-29 TiN 基板蒸鍍銀厚度 40nm，浸泡於濃度 1x10-6M 之 Rh6G 溶液 時間分別為 5min、30min、60min
第五章 結論
Rhodamine 6G 分子的量測結果。SiC 基板上控制鍍銀厚度為 30nm 時，
拉曼散射的表面增強效應最佳；TiN 基板上控制鍍銀厚度為 40nm 時 為最佳。
3.本實驗製備的偵測基板對於 Rhodamine 6G 分子的偵測極限約 為 1x10-6M，意即利用拉曼散射的表面增強效應能偵測濃度 1x10-6M 以
第六章 參考文獻
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