We demonstrate an average surface-enhanced Raman scattering enhancement on the order of 108 from benzenethiol molecules using self-assembled, macroscopic, and tunable gold nanosphere monolayers on non-templated substrates. The self-assembly of the nanosphere monolayers uses a simple and efficient technique that allows for the creation of a high-density, chemically functionalized gold nanosphere monolayers with enhancement factors comparable to those produced using top-down fabrication techniques. These films may provide an approach for the future development of portable chemical/biological sensors.
REFERENCES
1.
A. M.
Michaels
, J.
Jiang
, and L.
Brus
, J. Phys. Chem. B
104
(50
), 11965
–11971
(2000
).2.
P. L.
Stiles
, J. A.
Dieringer
, N. C.
Shah
, and R. R.
Van Duyne
, Annu. Rev. Anal. Chem.
1
, 601
–626
(2008
).3.
E. C.
Le Ru
, E.
Blackie
, M.
Meyer
, and P. G.
Etchegoin
, J. Phys. Chem. C
111
(37
), 13794
–13803
(2007
).4.
S. M.
Nie
and S. R.
Emery
, Science
275
(5303
), 1102
–1106
(1997
).5.
M. I.
Stockman
, L. N.
Pandey
, and T. F.
George
, Phys. Rev. B
53
(5
), 2183
–2186
(1996
).6.
K.
Kneipp
, Y.
Wang
, H.
Kneipp
, L. T.
Perelman
, I.
Itzkan
, R.
Dasari
, and M. S.
Feld
, Phys. Rev. Lett.
78
(9
), 1667
–1670
(1997
).7.
Y.
Fang
, N.-H.
Seong
, and D. D.
Dlott
, Science
321
, 388
–392
(2008
).8.
F. J.
Adrian
, J. Chem. Phys.
77
(11
), 5302
–5314
(1982
).9.
J. R.
Lombardi
and R. L.
Birke
, Acc. Chem. Res.
42
(6
), 734
–742
(2009
).10.
J. R.
Lombardi
, R. L.
Birke
, T. H.
Lu
, and J.
Xu
, J. Chem. Phys.
84
(8
), 4174
–4180
(1986
).11.
D. A.
Alexson
, S. C.
Badescu
, O. J.
Glembocki
, S. M.
Prokes
, and R. W.
Rendell
, Chem. Phys. Lett.
477
(1–3
), 144
–149
(2009
).12.
J. D.
Caldwell
, O. J.
Glembocki
, F. J.
Bezares
, M. I.
Kariniemi
, J. T.
Niinisto
, T. T.
Hatanpaa
, R. W.
Rendell
, M.
Ukaegbu
, M. K.
Ritala
, S. M.
Prokes
, C. M.
Hosten
, M. A.
Leskela
, and R.
Kasica
, Opt. Express
19
(27
), 26056
–26064
(2011
).13.
D.
Chanda
, K.
Shigeta
, S.
Gupta
, T.
Cain
, A.
Carlson
, A.
Mihi
, A. J.
Baca
, G. R.
Bogart
, P.
Braun
, and J. A.
Rogers
, Nat. Nanotechnol.
6
(7
), 402
–407
(2011
).14.
J. D.
Caldwell
, O.
Glembocki
, F. J.
Bezares
, N. D.
Bassim
, R. W.
Rendell
, M.
Feygelson
, M.
Ukaegbu
, R.
Kasica
, L.
Shirey
, and C.
Hosten
, ACS Nano
5
(5
), 4046
–4055
(2011
).15.
R. G.
Freeman
, K. C.
Grabar
, K. J.
Allison
, R. M.
Bright
, J. A.
Davis
, A. P.
Guthrie
, M. B.
Hommer
, M. A.
Jackson
, P. C.
Smith
, D. G.
Walter
, and M. J.
Natan
, Science
267
(5204
), 1629
–1632
(1995
).16.
A.
Wei
, B.
Kim
, B.
Sadtler
, and S. L.
Tripp
, Chemphyschem
2
(12
), 743
(2001
).17.
K. C.
Grabar
, R. G.
Freeman
, M. B.
Hommer
, and M. J.
Natan
, Anal. Chem.
67
(4
), 735
–743
(1995
).18.
W.
Lee
, S. Y.
Lee
, R. M.
Briber
, and O.
Rabin
, Adv. Funct. Mater.
21
(18
), 3424
–3429
(2011
).19.
S. M.
Adams
, S.
Campione
, J. D.
Caldwell
, F. J.
Bezares
, J. C.
Culbertson
, F.
Capolino
, and R.
Ragan
, Small
8
(14
), 2239
–2249
(2012
).20.
J.
Fontana
, J.
Naciri
, R.
Rendell
, and B. R.
Ratna
, Adv. Opt. Mater.
1
(1
), 100
–106
(2013
).21.
M. P.
Cecchini
, V. A.
Turek
, J.
Paget
, A. A.
Kornyshev
, and J. B.
Edel
, Nature Mater.
12
, 165
–171
(2013
).22.
A. D.
McFarland
, M. A.
Young
, J. A.
Dieringer
, and R. P.
Van Duyne
, J. Phys. Chem. B
109
(22
), 11279
–11285
(2005
).23.
I.
Romero
, J.
Aizpurua
, G. W.
Bryant
, and F. J. G.
de Abajo
, Opt. Express
14
(21
), 9988
–9999
(2006
).24.
T.
Ung
, L. M.
Liz-Marzán
, and P.
Mulvaney
, J. Phys. Chem. B
105
(17
), 3441
–3452
(2001
).25.
T.
Ung
, L. M.
Liz-Marzan
, and P.
Mulvaney
, Colloids Surf., A
202
(2–3
), 119
–126
(2002
).26.
J. Y.
Gui
, D. A.
Stern
, D. G.
Frank
, F.
Lu
, D. C.
Zapien
, and A. T.
Hubbard
, Langmuir
7
(5
), 955
–963
(1991
).27.
S. J.
Li
, D. Y.
Wu
, X. Y.
Xu
, and R. N.
Gu
, J. Raman Spectrosc.
38
(11
), 1436
–1443
(2007
).28.
D. A.
Genov
, A. K.
Sarychev
, V. M.
Shalaev
, and A.
Wei
, Nano Lett.
4
(1
), 153
–158
(2004
).29.
C. F.
Bohren
and D. R.
Huffman
, Absorption and Scattering of Light by Small Particles
(Wiley
, 1983
).30.
K. T.
Carron
and L. G.
Hurley
, J. Phys. Chem.
95
(24
), 9979
–9984
(1991
).2013
U.S. Government
You do not currently have access to this content.
