通过纳米球上的可调谐金片来实现微融合SERS和ECSERS的依赖性   前言：在近年来的纳米科技领域中，表面增强拉曼散射（SERS）和电化学表面增强拉曼散射（ECSERS）作为高灵敏度、高选择性的分析技术，被广泛应用于分子检测、生物分析和环境监测等领域。   在这项工作中，我们分析了AuFoN在空气的SERS信号与球直径的依赖关系，并直接与介质中的光学响应进行了相关性分析。   我们先是利用在空气和水环境中，基于不同大小PS球的AuFoN进行模拟反射，发现Au NPs中的表面等离子体在吸收时，有一个随着PS球直径增大而红移的宽谱最小值。   对于空气中的AuFoN来说，我们使用最小的颗粒（300 nm）在约528 nm处显示了等离子体带（R最小值），随着直径的增大，该带红移到约995 nm，适用于直径为800 nm的最大颗粒。   随着纳米球直径的增大，等离子体共振带的宽度也变宽，当AuFoN浸泡在水中时，等离子体带会出现在更长的波长处，这可以归因于其环境的折射率对表面等离子体共振的依赖性。   例如，最小直径颗粒在593 nm处显示最小值，并在共振下红移了65 nm，这对于更大直径的PS球来说，可以观察到了更大的红移。   除了在水中浸泡的薄膜显示的红移外，反射光谱的形状与空气中的薄膜相似，接下来，我们分析了AuFoN表面上的电场分布，它们分别为两种不同的PS球尺寸400 nm和600 nm的AuFoN。   共振时，电场呈现出最高的幅度，而在共振处，电磁场明显减弱，这种行为在所有AuFoN结构中都存在，与PS球大小无关。   我们还可以观察到，对于使用较大直径球制备的AuFoN来说，它在共振处产生的电磁场更强烈，可在与空气中的AuFoN相比，水中浸泡的AuFoN的电场稍微更大。   经过FDTD结果显示，AuFoN的反射率最小值可以通过PS球直径轻松调节，从而可以用于最大程度地增强电场，并因此增强所需的激光激发波长的SERS效率，更重要的是，空气中观察到的行为在水中同样适用。   在我们的CSA技术方法中，基底相对于固定的刮刀以所需的速度移动，这也涉及将 meniscus（三相空气-基底-悬浮液接触线）沿基底移动。   由于水的蒸发和颗粒从悬浮液流向 meniscus，纳米球薄膜被沉积在基底上，胶体薄膜的生长速率受基底平移速度的控制，胶体晶体薄膜的厚度和层数由调整平移速度和悬浮液中颗粒的浓度来控制。   我们呈现了基于不同大小的PS纳米球制备的AuFoN的扫描电子显微镜（SEM）图像集合，二维六角形图案和金膜的粗糙度由于沉积方法和系统而可见，在金膜上观察到的粗糙度由我们溅射涂覆系统上使用的溅射方法和工艺参数决定。   值得注意的是，某些类型的缺陷是这种自组装等离子体基底固有的，在cm2的样品区域中，我们可以找到一些没有颗粒的区域，以及一些形成了双层或多层胶体晶体斑块的区域。   为了避免这些区域，我们可以通过显微镜进行了光学反射率测量和SERS测量，因此可以确保数据和分析与在单层胶体晶体上形成的实际AuFoN有关。   而不同尺寸的AuFoN（金纳米球复合材料）样品在空气和水中的反射光谱已经呈现出来了，这些光谱显示出类似于模拟光谱的行为，即呈现出与表面等离子体吸收相关的反射率最小值，并且随着波长增加，反射率逐渐增加。   然而，测量到的光谱较宽时，会呈现出两个反射率最小值，这两个带随着纳米球直径的增加而呈现类似的变化趋势，随着尺寸增大而呈现红移，表面等离子体吸收带的位置和强度与纳米球直径的大小有关，这表明可以通过控制制备AuFoN基底所使用的聚苯乙烯纳米球的大小来调节带的位置。   我们产生高SERS增强的强烈局部电磁场取决于表面等离子体带的位置，因此激发激光线的选择与其有关，我们随后使用785 nm的激发线进行SERS测量的兴趣区域从785 nm到约910 nm。   相对于这个区域，反射光谱中的最小值的位置表明了AuFoN薄膜在785 nm的激发激光下的适用性，正如其他研究所示，当局部表面等离子体共振（LSPR）位于激发线和感兴趣的拉曼带之间的光谱范围时，可以实现最佳的远场增强效果。   结论：在600-690 nm范围内存在一个浅而宽的等离子体共振峰，我们可以预期的事，在这个光谱范围内，由于薄膜表面的颗粒特性，对整体响应会有一定的贡献，这也可以从扫描电子显微镜图像中观察到，然而这与由AuFoN的几何形状和大小引起的光学响应相比，这种贡献要弱得多。