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Erschienen in: Journal of Materials Science 2/2020

03.10.2019 | Composites & nanocomposites

Fabrication of a uniform Au nanodot array/monolayer graphene hybrid structure for high-performance surface-enhanced Raman spectroscopy

verfasst von: Yingkuan Han, Hongxin Wang, Le Qiang, Yakun Gao, Qiqiang Li, Jinbo Pang, Hong Liu, Lin Han, Yu Wu, Yu Zhang

Erschienen in: Journal of Materials Science | Ausgabe 2/2020

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Abstract

Surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) is a powerful tool for sensing, which can detect a broad range of chemical and biological analytes at the single-molecule level. In this work, a hybrid structure of Au nanodot array and high-quality graphene monolayer is used as SERS substrate, which integrates the electromagnetic enhancement from Au nanodots and chemical enhancement from monolayer graphene. The fabricated SERS substrates consist of uniform round top shape Au nanodot array with coverage of 36.9% where their diameter and gap distribution ranges from ~ 33 to ~ 42 nm and from ~ 22 to ~ 28 nm. The hybrid Au nanodot array/monolayer Gr SERS substrate exhibited a 4.67 times enhanced Raman signal compared to Au nanodots without Gr at the R6G concentration of 10−6 M. The detection limit of R6G is achieved as low as 4.69 × 10−9 M on the Au nanodot array/Gr SERS substrate. These experiments demonstrate a facile approach to fabricate hybrid metal nanostructure/2D materials SERS substrate for biomedical and environmental sensing and provide a clue for high-performance optoelectronic devices.

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Literatur
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Metadaten
Titel
Fabrication of a uniform Au nanodot array/monolayer graphene hybrid structure for high-performance surface-enhanced Raman spectroscopy
verfasst von
Yingkuan Han
Hongxin Wang
Le Qiang
Yakun Gao
Qiqiang Li
Jinbo Pang
Hong Liu
Lin Han
Yu Wu
Yu Zhang
Publikationsdatum
03.10.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science / Ausgabe 2/2020
Print ISSN: 0022-2461
Elektronische ISSN: 1573-4803
DOI
https://doi.org/10.1007/s10853-019-04036-z

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