Fabrication of large-area devices with patternable nanostructures is important for practical applications in optical or electrical devices. In this work, we describe an easy and environment-friendly method for preparing large-area nano-dot (ND) arrays via the electrolytic reaction of a metal oxide film. NDs with various size and morphology can be obtained by adjusting the applied voltage, electrolysis time, and the film thickness of the indium tin oxide (ITO) layer. High-density NDs with size of 50-60 nm can be obtained by electrolysis of a 25-nm-thick ITO film at 150 V for 1.5 min under a water droplet medium, which have been applied for surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) after depositing a thin layer of silver. The SERS substrate with optimized ND structure exhibits sensitive detection of Rhodamine 6G (R6G) with detection limit down to 5 × 10-12 M. The enhancement factors (EFs) of 1.12 × 106 and 6.79 × 105 have been achieved for characterization of 4-methylbenzenethiol (4-MBT) and R6G, respectively. With an additional photolithographic step, multiple areas of ND arrays can be created on one substrate, enabling simultaneous detection of various samples containing different molecules at once experiment. Such a method is quick, easy, patternable, and environment-friendly, being suitable for on-site quick and synchronous determination of various molecules for applications in point-of-care, environmental monitoring, and airport security fields.

中文翻译：

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用于表面增强拉曼光谱的ITO膜电解的大面积可图案化纳米点阵列。

具有可图案化的纳米结构的大面积器件的制造对于光学或电气器件的实际应用很重要。在这项工作中，我们描述了一种通过金属氧化物膜的电解反应制备大面积纳米点（ND）阵列的简便且环境友好的方法。通过调节施加的电压，电解时间和铟锡氧化物（ITO）层的膜厚度，可以获得具有各种尺寸和形态的ND。通过在水滴介质下在150 V下电解25 nm厚的ITO膜1.5分钟，可以得到尺寸为50-60 nm的高密度NDs，该膜已用于表面增强拉曼光谱（SERS）沉积一薄层银之后。具有优化ND结构的SERS底物对罗丹明6G（R6G）的检测灵敏度低至5×10-12M。检测到的增强因子（EFs）为1.12×106和6.79×105，可表征4-甲基苯硫醇（4-MBT）和R6G。通过额外的光刻步骤，可以在一个基板上创建多个ND阵列区域，从而能够一次检测同时检测包含不同分子的各种样品。这种方法快速，简便，可模式化且对环境友好，适用于现场快速，同步测定各种分子，以用于现场护理，环境监测和机场安全领域。已经实现了79×105的4-甲基苯硫醇（4-MBT）和R6G表征。通过额外的光刻步骤，可以在一个基板上创建多个ND阵列区域，从而能够一次检测同时检测包含不同分子的各种样品。这种方法快速，简便，可模式化且对环境友好，适用于现场快速，同步测定各种分子，以用于现场护理，环境监测和机场安全领域。已经实现了79×105的4-甲基苯硫醇（4-MBT）和R6G表征。通过额外的光刻步骤，可以在一个基板上创建多个ND阵列区域，从而可以同时检测包含不同分子的各种样品。这种方法快速，简便，可模式化且对环境友好，适用于现场快速，同步测定各种分子，以用于现场护理，环境监测和机场安全领域。