近日，我院史萌老师在《Optics and Laser Technology》期刊上发表了题为“In situ fabrication of Au-capped nanomushroom arrays via patterned Au hard mask for ultrasensitive surface-enhanced Raman scattering detection”（https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2026.116937）的研究成果。联合培养硕士研究生王序航为第一作者，史萌老师为通讯作者。济宁学院为第一署名单位和通讯作者单位。

表面增强拉曼散射（Surface-enhanced Raman Scattering, SERS）能以极高的灵敏度获取目标分子的“指纹”信息，是痕量检测的重要手段，而其性能高度依赖于基底的结构与可制造性。传统工艺通常需要先制备掩模、刻蚀，再去掩模并二次沉积贵金属，步骤繁琐、成本较高，批次一致性也难以保证。本工作提出一种“原位一体化”的制备策略：将纳米球光刻、高温退火与反应离子刻蚀相结合，使退火后原位形成的Au纳米颗粒同时承担两个角色——既是定义纳米结构形貌的刻蚀硬掩模，又是最终结构中产生高密度热点的等离激元单元，从而免除了去掩模与二次镀金属两道工序。仅调节刻蚀时间这一单一参数，即可实现从Au颗粒阵列、Au帽纳米柱阵列到Au帽纳米蘑菇阵列的连续形貌演化。所得纳米蘑菇阵列具有显著的“天线效应”与“分析物富集效应”，二者协同构建出密集且空间延展的三维等离激元热点网络，该机制经时域有限差分（FDTD）仿真证实。作为SERS基底，该结构对罗丹明6G的检测浓度低至10⁻¹⟡ mol/L，增强因子约5.5×10⁶，批间相对标准偏差不超过11%，室温存放28天后仍保持初始信号的71%，并已在4英寸晶圆上实现均匀制备。该成果为低成本、可规模化制备高性能SERS基底提供了通用技术路线，对推进等离激元器件走向实用具有重要意义。

《Optics and Laser Technology》是国际知名光学期刊，中科院二区TOP，JCR Q1，影响因子5.2。

Au帽纳米蘑菇阵列的“天线效应—分析物富集效应”协同增强机制示意图

图2 Au帽纳米蘑菇阵列的原位制备流程、SEM形貌与结构尺寸统计

(撰稿：史萌      图片：史萌      审核：岳现房      责编：孟凡华）