TWI621585B

TWI621585B - 複合型奈米結構及其製作方法

Info

Publication number: TWI621585B
Application number: TW105137900A
Authority: TW
Inventors: 江海邦; 廖駿偉; 房孟漢; 黃昱翔
Original assignee: 國立臺灣海洋大學
Priority date: 2016-11-18
Filing date: 2016-11-18
Publication date: 2018-04-21
Also published as: TW201819284A

Abstract

本發明為一種複合型奈米結構及其製作方法。該方法包含下列步驟：提供一基板；於該基板的一基板表面上形成一金屬尖錐陣列，該金屬尖錐陣列具有多個以週期性方式排列的金屬尖錐，且於該些金屬尖錐之間的該基板表面係呈現為一空隙；以及於該空隙與每一該金屬尖錐之表面上形成一金屬顆粒層，該金屬顆粒層具有多個金屬顆粒。其中，該金屬尖錐陣列為一次微米等級，該些金屬顆粒為一奈米等級，且該些金屬尖錐與該些金屬顆粒係符合一表面電漿子共振性質與一電漿子頻帶性質。

Description

複合型奈米結構及其製作方法

本發明是有關於一種複合型奈米結構及其製作方法，尤其是有關於一種在多元尺度(multi-scale)上結合不同結構而能增加整體元件的表現效能的複合型結構與製作方法。

隨著現代工業與科技的進步，於各種材料或元件結構上之設計製造已朝向極精密且尺度達到了奈米(nanometer)等級的技術來發展。以奈米為等級所形成的元件，除了可再進一步於產品應用上達到尺寸縮小的特徵外，還能具有高表面(體積)比、高密度堆積、高結構組合彈性和高強度等特徵。而所謂的奈米技術便是藉由將原子或分子以建構、堆積的方式，加以製作或組合出具有上述特徵的新材料或新元件。

另一方面，隨著生活品質的提升，人們希望電子裝置具有更多元化的功能，也因此對於應用在電子裝置上的光學元件表現有更多的訴求。此外，光譜檢測技術的應用也愈益廣泛，諸如生物醫學、食品安全、化工材料或環保等領域，都需要藉由檢測設備的投射光源與感應元件來對受測物進行照射並分析從其上所反射之光束的光譜內容，進而瞭解其成份。

舉例來說，拉曼光譜(Raman Spectroscopy)技術能在分子等級上檢測受測物的成份，其並具有直接、快速且無損受測物等優點。目前一般的拉曼光譜檢測設備所採用的雷射光源的範圍有可見光、近紅外光與近紫外光等，由此所獲得的拉曼光譜結果能分析其受測物內的分子結構與組成。

然而，不同的檢測設備具有不同的檢測方法，且其檢測的效果、元件的靈敏度或穩定度、檢測程序的時間耗費、甚或是檢測設備的購置成本等等，往往成為消費者在使用與否上的考量因素。

另一方面，由於光學上的檢測常會因訊號的微弱而影響分析的結果，所以於其表面增強拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering，簡稱SERS)的效應也是相當重要的技術。而目前利用奈米球微影(Nanoshpere Lithography，簡稱NSL)來製作滿足SERS效應的奈米金屬結構或金屬陣列也已相當普遍，其並具有製程簡單、低成本且省時等優點。

因此，無論是主動式的發光元件或被動式的感應元件，如何在有效的奈米等級控制技術與拉曼光譜檢測技術下，開發出靈敏度更高且表現能力更佳的光學元件，已成為此一技術產業的重要發展議題。

本發明之目的在於提出一種複合型奈米結構及其製作方法。該複合型結構與製作方法之主要特徵在於透過不同結構在多元尺度(multi-scale)上的結合，使得整體元件的表現效能可以有效地增加。

本發明為一種複合型奈米結構製作方法，該方法包含下列步驟：提供一基板；於該基板的一基板表面上形成一金屬尖錐陣列，該金屬尖錐陣列具有多個以週期性方式排列的金屬尖錐，且於該些金屬尖錐之間的該基板表面係呈現為一空隙；以及於該空隙與每一該金屬尖錐之表面上形成一金屬顆粒層，該金屬顆粒層具有多個金屬顆粒。其中，該金屬尖錐陣列為一次微米等級，該些金屬顆粒為一奈米等級，且該些金屬尖錐與該些金屬顆粒係符合一表面電漿子共振(SPR)性質與一電漿子頻帶性質。

本發明另一方面為一種複合型奈米結構，包含有一基板、一金屬尖錐陣列及一金屬顆粒層。該基板具有一基板表面；該金屬尖錐陣列形成於該基板表面上，並具有多個以週期性方式排列的金屬尖錐，且於該些金屬尖錐之間的該基板表面係呈現為一空隙；該金屬顆粒層形成於該空隙與每一該金屬尖錐之表面上，並具有多個金屬顆粒。其中，該金屬尖錐陣列為一次微米等級，該些金屬顆粒為一奈米等級，且該些金屬尖錐與該些金屬顆粒係符合一表面電漿子共振(SPR)性質與一電漿子頻帶性質。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

100‧‧‧複合型奈米結構

1‧‧‧基板

10‧‧‧基板表面

11‧‧‧槽井

12‧‧‧空隙

20‧‧‧奈米球

30‧‧‧金屬尖錐陣列

31‧‧‧金屬尖錐

40‧‧‧金屬顆粒層

41‧‧‧金屬顆粒

L1、L2、L3‧‧‧曲線

S1~S3‧‧‧步驟

第1A圖至第1G圖，為本發明之複合型奈米結構的製作流程示意圖。

第2A圖，為對應第1F圖之俯視示意圖。

第2B圖，為對應第1F圖之立體放大示意圖。

第3A圖，為對應第1G圖之俯視示意圖。

第3B圖，為對應第1G圖之立體放大示意圖。

第4圖，為三種不同結構以光譜儀進行實際吸收率量測之示意圖。

第5圖，為依本發明之概念所進行的實施流程圖。

以下係提出實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本發明欲保護之範圍。此外，實施例中之圖式係省略不必要或以通常技術即可完成之元件，以清楚顯示本發明之技術特點。

現以一較佳實施例進行本發明所提出之複合型奈米結構及其製作方法的實施說明。請參閱第1A圖至第1G圖，為本發明之複合型奈米結構的製作流程示意圖。如第1A圖所示，首先，提供一基板1；在此實施例中，該基板1是一種玻璃基板，其尺寸可為22公厘(mm)×22公厘(mm)且厚度不需太大(視後續之蝕刻製程而定)，但該基板1所具有的一基板表面10需呈現高度平整。由於在該基板表面10上所可能存在的污染物會影響後續製程的良率與產品的品質，因此所準備的該基板1亦需經過相關之清洗程序。

其次，如第1B圖所示，將多個奈米球20塗佈於該基板表面10上，而目前技術對於如何塗佈其直徑約400奈米等級的奈米球之方式已有相當的改善。詳細來說，在此實施例中，每一顆奈米球20之材料為聚苯乙烯且直徑約為400奈米的球體，而本案對於塗佈該些奈米球20的方式是在二維平面的該基板表面10上進行單層排列鋪設，並採用對流性自組裝(Convective Self-Assembly)之儀器進行塗佈。需注意的是其塗佈應避免排列不均勻或錯位而造成有過大的孔洞出現。

承上所述，在各個奈米球20之尺寸均相同的條件下，其在二維平面上的分佈情形將會趨於蜂巢狀的規則陣列，而呈現出如第1C圖所示的結果。換句話說，排列在該基板表面10上的該些奈米球20會呈現出單層六方密集堆積結構(Monolayer Hexagonal Close-Packaged Structure)的週期性樣式。再者，由於其球狀之外形，使得各個奈米球20在作相互緊密接觸之排列時，會在每三個相鄰奈米球20與該基板表面10之間形成出一近似於三角錐體(Pyramid)之空間。因此，在各奈米球20作整齊排列下，在該基板表面10上會形成出多個錐狀空間。

在第1C圖中是以立體的示意圖作呈現。根據第1C圖之示意可知，從排列整齊的該些奈米球20的上方來看，於各奈米球20之間所夾成的錐狀空間上將相應地露出下方部份的該基板表面10，使得該些奈米球20能成為後續蝕刻過程中的一種遮罩(mask)，也就是該些奈米球20在該基板表面10上的排列樣式能形成一種遮罩圖案。

接著，如第1D圖所示，根據該遮罩圖案對該基板1進行蝕刻，以於該基板1中形成相應的多個槽井11。詳細來說，在此實施例中，所述之蝕刻是採用氣體的四氟化碳(CF₄)以每分鐘40立方公分之流量進行10秒鐘的蝕刻，從而垂直地於該基板表面10向下蝕刻約5奈米深而形成該些槽井11。如上所述，在該些奈米球20的遮蔽下，該些槽井11便是形成在所述之該些錐狀空間之下方。根據目前技術，從第1B圖至第1D圖的階段可稱為一奈米球微影(NSL)與一反應離子蝕刻(Reactive Ion Etching)之製程。

接著，如第1E圖所示，繼續將該些奈米球20作為遮罩而根據該遮罩圖案並以一第一材料對該些槽井11進行熱蒸鍍，而於該些槽井11中相應地形成一尖錐陣列。在此實施例中，所使用的該第一材料為銀(Ag)，且所使用的蒸鍍方式係為熱蒸鍍(Thermal Evaporation)。是以，在金屬材料銀(Ag)之熱蒸鍍下，該尖錐陣列為一金屬尖錐陣列30，且該金屬尖錐陣列30具有多個以週期性方式排列的金屬尖錐31。詳細來說，其方式是垂直於該些槽井11進行蒸鍍並進一步填充其所在位置的所述錐狀空間，而向上構成一尖錐。

此外，由於此實施例所採用的該些奈米球20之直徑為400奈米，使得所形成的該些金屬尖錐31之高度約150奈米，也就是約不超過各奈米球20直徑的一半。也正因為該些槽井11具有一定的深度，使得該些金屬尖錐31之結構能穩固地形成，不至於因為其他後續程序而發生變形或脫落。需注意的是，此一熱蒸鍍過程必須使熱蒸鍍機的真空腔溫度不超過30度，以避免高溫讓奈米球20熔化或變形而影響後續製程。在進行蒸鍍前，真空腔之氣壓可為5×10^-2托爾(Torr)之真空度；而在準備蒸鍍時，真空腔之氣壓可達5×10^-6托爾(Torr)之高真空狀態。

接著，如第1F圖所示，進行一舉離(Lift-off)之處理而將該些奈米球20自該基板表面10上加以移除。在此實施例中，所使用的舉離方式是採用二氯甲烷(CH₂Cl₂)之有機溶劑進行清洗以移除該些奈米球20且不破壞該些金屬尖錐31之結構。是以，移除該些奈米球20後的該基板表面10上會呈現以一蜂巢狀陣列或一六角形陣列之週期性排列的該些金屬尖錐31。同時，於該些金屬尖錐31之間的該基板表面10係呈現為一空隙12，也就是將原本的奈米球20所分佈的範圍加以露出。

請先同時參見第2A圖和第2B圖。其中第2A圖為對應第1F圖的該金屬尖錐陣列30之俯視示意圖；第2B圖為對應第1F圖的各金屬尖錐31之立體放大示意圖。需注意的是，第2A圖是以整體結構的部份範圍之呈現作示意。如第2A圖所示，可知在該金屬尖錐陣列30之週期性、規則性下是以每六個相鄰的金屬尖錐31圍成一六角形的方式重複地形成在該基板表面10上，其所圍成的範圍即約一顆奈米球20的尺寸。此外，該空隙12的分佈亦不止原本奈米球20所在的區域，還包括兩兩相鄰的金屬尖錐31之間的區域。

承上所述，如第2B圖所示，所形成的每一金屬尖錐31係類似於一三角尖錐，也就是對應於原先的錐狀空間之形狀。而在原先的錐狀空間呈現向上露出之情形下，所形成的每一金屬尖錐31之頂部可接近呈現為平面狀。另外，由於原先每三個相鄰的奈米球20是彼此緊密接觸，使得所形成的每一金屬尖錐31之側面實際上可接近呈現為弧面狀。

最後，如第1G圖所示，以一第二材料對該空隙12與每一該金屬尖錐31之表面進行熱蒸鍍，而於該空隙12與每一該金屬尖錐31之表面上形成一顆粒層。在此實施例中，所使用的該第二材料亦為銀(Ag)，且亦為熱蒸鍍(Thermal Evaporation)。是以，在金屬材料銀(Ag)之蒸鍍下，該顆粒層為具有多個金屬顆粒41的一金屬顆粒層40。詳細來說，其熱蒸鍍方式還包括對該基板1進行加熱，例如加熱至100度，以利銀顆粒能在不破壞該金屬尖錐31之結構下有效地附著於其上。

承上所述，本案的其一特徵在於，相對於該金屬尖錐陣列30或該些金屬尖錐31形成方式的週期性、規則性，該些金屬顆粒41卻是以隨機方式或不規則排列方式形成於該空隙12與每一該金屬尖錐31之表面上。進一步來說，本案的該金屬尖錐陣列30或該些金屬尖錐31為一次微米(submicron)等級，例如各金屬尖錐31之高度可為150奈米，而六角形的該金屬尖錐陣列30所佔據的範圍寬度可為400奈米，所以是一種可利於器械作週期性控制的次微米等級。

然而，在此實施例中，所採用的該些金屬顆粒41係以直徑為15奈米作說明，也就是該些金屬顆粒41的尺度達到了小於次微米等級的奈米(nano)等級。是以，目前技術雖然較無法有效地對形成該些金屬顆粒41的分佈方式的規則性作控制，但在該金屬尖錐陣列30或該些金屬尖錐31之次微米等級的規則性下，可以彌補或克服該些奈米等級之金屬顆粒41的隨機性缺陷。

請同時參見第3A圖和第3B圖，其中第3A圖為對應第1G圖的形成該金屬顆粒層40之俯視示意圖；第3B圖為對應第1G圖的形成該些金屬顆粒41之立體放大示意圖。同樣地，第3A圖是以整體結構的部份範圍之呈現作示意。需注意的是，第1G圖、第3A圖和第3B圖中的金屬顆粒41與金屬尖錐31之間的尺寸比例關係以及金屬顆粒41的分佈數量係僅為一種範例示意說明而已。如第1G圖、第3A圖與第3B圖所示，並比較第1F圖、第2A圖和第2B圖之前後差異，可知該些金屬顆粒41是隨機、不規則地分佈於該空隙12與每一該金屬尖錐31之表面上，且由於熱蒸鍍的關係，使得形成在該金屬尖錐31之表面上的金屬顆粒41能產生類似鑲嵌的效果而穩固地附著。此外，形成於該空隙12上的金屬顆粒41亦不至於脫落。

是以，第1G圖與第3A圖所示的最後結構樣式，便為利用本發明所提出之複合型奈米結構製作方法所完成的複合型奈米結構100。如圖所示可知，該複合型奈米結構100包含有：基板1、金屬尖錐陣列30及金屬顆粒層40。其中，該金屬尖錐陣列30形成於該基板表面10上，該金屬尖錐陣列30具有多個以週期性方式排列的金屬尖錐31，且於該些金屬尖錐31之間的該基板表面10係呈現為一空隙12；該金屬顆粒層40形成於該空隙12與每一該金屬尖錐31之表面上，且該金屬顆粒層40具有多個金屬顆粒41。

承上所述，在此實施例中的該些金屬尖錐31與該些金屬顆粒41所使用的材料皆為銀(Ag)，而銀(Ag)是一種具有充足之自由電子的導體材料，故而能符合一表面電漿子共振(Surface Plasmon Resonance，簡稱SPR)性質與一電漿子頻帶(Plasmon Band)性質，從而能在指定的光波波長範圍內產生近場效應之作用，也就是使其自由電子與光子產生交互作用。

而因應不同的產品應用需求，本發明所提出之複合型奈米結構可以應用在諸如生物醫學或食品安全之檢查設備的被動式的感測器上，或是電子裝置的主動式的發光元件上。因此，此實施例中的該複合型奈米結構100的光波波長應用範圍可在300奈米至4微米之間，也就是針對使用的是從紫外光至近紅外光範圍的光波波長的裝置，都可以有效運作。

再者，依此實施例所製備的複合型奈米結構100還可以進一步採用相關檢驗方法或裝置來瞭解其表現效能，例如：掃描式電子顯微鏡(Scanning Electron Microscope，簡稱SEM)、表面增強拉曼光譜(Surface Enhanced Raman Spectroscopy，簡稱 SERS)、光激發光(Photo Luminescence，簡稱PL)頻譜以及時間解析光激發光(Time-Resolved Photo Luminescence，簡稱TRPL)頻譜等方式。

根據實際試驗的結果可知，透過不同結構在多元尺度(multi-scale)上的結合，例如次微米等級結合奈米等級之結構，且當所分佈、覆蓋的金屬顆粒之數量達到一特定程度時，將能有效地增加整體元件的表現效能，例如可使其表面增強拉曼散射(SERS)的效應，或是使其表面增強螢光(Surface Enhanced Fluorescence，簡稱SEF)的效果。

請參見第4圖，為三種不同結構以光譜儀進行實際吸收率量測之示意圖。如第4圖所示，其中曲線L1代表根據上述較佳實施例的量測結果，即在該金屬尖錐31上形成該金屬顆粒41之結構；曲線L2代表僅有該金屬尖錐31之結構(其上未形成金屬顆粒41)的量測結果；曲線L3代表在該基板表面10上形成該金屬顆粒41之結構(不包括該金屬尖錐31)的量測結果。在第4圖中的座標的橫軸代表波長(單位：奈米)，縱軸代表吸收率(單位：百分比(%))。

由第4圖之示意可知，曲線L1在不同波段上的吸收率皆超過曲線L2、L3。其次，若其結構僅是將金屬顆粒41形成在基板表面10上(曲線L3)，其吸收率還遠不及沒有金屬顆粒41作修飾的金屬尖錐31(曲線L2)，也就是僅將金屬顆粒41形成在所述的空隙12上的效能增進是較低的。而將金屬顆粒41形成在金屬尖錐31上(曲線L1)的效能增進結果卻是遠大於僅有金屬尖錐31(曲線L2)或是僅將金屬顆粒41形成在基板表面10上(曲線L3)之結果，代表本發明所提出的複合型奈米結構的概念係確實能對所應用的元件有顯著地改善。

在上述的實施例中，是以銀(Ag)作為該第一材料與該第二材料，而分別形成該金屬尖錐31與該金屬顆粒41，但本發明並不限於此。於其他的實施方式中，亦可採用其他同樣具有充足自由電子的金屬導體材料來製備，例如金(Au)或鋁(Al)；其中，鋁(Al)特別是在短波的應用上有較佳的表現。另一方面，分別形成該金屬尖錐31與該金屬顆粒41的該第一材料與該第二材料除了如上述的可為相同外，也可作不同材料的設計，例如金(Au)與銀(Ag)的搭配，或銀(Ag)與鋁(Al)的搭配。

再一方面，於其他的實施方式中，金屬尖錐31的形成亦可設計成其他尺寸。如前所述，金屬尖錐31的尺寸與所使用的奈米球20的大小有關，也就是其高度大約不超過奈米球20的半徑。上述實施例所使用的奈米球20的直徑為400奈米。一般來說，所形成的金屬尖錐的尺寸不宜太小，以避免無法將金屬顆粒附著於其上；但若製程技術支援，則也可使用諸如直徑為200奈米的奈米球。所以大致而言，本發明所提出的複合型奈米結構中的金屬尖錐的尺寸可在100奈米至1000奈米之間，也就是次微米的等級。

承上所述，於其他的實施方式中，金屬顆粒41的形成亦可設計成其他尺寸。詳細來說，雖然在上述實施例中的金屬顆粒41係以直徑為15奈米作說明，但由於金屬顆粒41在熱蒸鍍時是以隨機、不規則的位置形成在該空隙12與各金屬尖錐31之表面上，所以實際形成的金屬顆粒的尺寸可為相同或不同。重要的是，因為所形成的金屬顆粒必須是奈米等級以達成多元尺度結構的條件，因此，本發明所提出的複合型奈米結構中的金屬顆粒的尺寸可在5奈米至100奈米之間。

又一方面，在上述實施例中的該金屬尖錐陣列30的形成是以奈米球微影、反應離子蝕刻及熱蒸鍍等製程來完成，因其特點在於低成本、製程容易且適合量產。但本發明的概念並不限於此，也就是還能以其他實施方式形成該金屬尖錐陣列30。舉例來說，可採用一奈米壓印微影(Nano-Imprint Lithography)製程，也就是利用電子束(electron beam)製作一個表面有週期性結構的模板，並用壓印的方式在材質較軟的基板上壓印出相對於該模板的結構。

是以，將其應用在本案可包含下列步驟：進行一奈米壓印微影製程，而將一週期性凹凸圖案轉印至該基板上，以於該基板中形成相應的多個槽井；以及根據一週期性孔洞圖案(對應於該週期性凹凸圖案)並以一第一材料對該些槽井進行熱蒸鍍，而於該些槽井中相應地形成該些金屬尖錐。

又一方面，在上述實施例中的該金屬顆粒層40的形成是以熱蒸鍍方式來完成，因其特點在於分佈可較趨平均且其顆粒能不至於脫落。但本發明的概念並不限於此，也就是還能以其他實施方式形成該金屬顆粒層40。舉例來說，可採用一旋轉塗佈的技術。是以，將其應用在本案可包含下列步驟：對該基板進行旋轉；以及以一第二材料對該空隙與每一該金屬尖錐之表面進行塗佈，而形成該金屬顆粒層。

此外，為了避免該些金屬顆粒41自該些金屬尖錐31之表面上脫落，還可採用其他相關的化學方式或物理方式，例如添加化學液或使其結構之間彼此相嵌，以加強該些金屬顆粒41與該些金屬尖錐31之間的結合力。

請參見第5圖，為依本發明之概念所進行的實施流程圖。首先，提供一基板(步驟S1)；其次，於該基板的一基板表面上形成一金屬尖錐陣列，該金屬尖錐陣列具有多個以週期性方式排列的金屬尖錐，且於該些金屬尖錐之間的該基板表面係呈現為一空隙(步驟S2)；接著，於該空隙與每一該金屬尖錐之表面上形成一金屬顆粒層，該金屬顆粒層具有多個金屬顆粒(步驟S3)。

綜上所述，本發明所提出之複合型奈米結構及其製作方法針對無論是主動式的發光元件或被動式的感應元件，都能有效地開發出效能更佳的光學元件，其主要特徵在於透過不同結構在多元尺度(multi-scale)上的結合，例如次微米等級結合奈米等級之結構，將能有效地增加整體元件的表現效能。其次，本發明的較佳實施例還具有低成本、製程容易且適合量產等特點，而所完成的產品還能呈現有較大且均勻的可量測範圍，並具有利於產品製造的再現性與穩定性。

是故，本發明能有效解決先前技術中所提出之相關問題，而能成功地達到本案發展之主要目的。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims

一種複合型奈米結構製作方法，該方法包含下列步驟：提供一基板；於該基板的一基板表面上形成一金屬尖錐陣列，該金屬尖錐陣列具有多個以週期性方式排列的金屬尖錐，且於該些金屬尖錐之間的該基板表面係呈現為一空隙；以及於該空隙與每一該金屬尖錐之表面上形成一金屬顆粒層，該金屬顆粒層具有多個金屬顆粒；其中，該金屬尖錐陣列為一次微米等級，該些金屬顆粒為一奈米等級，且該些金屬尖錐與該些金屬顆粒係符合一表面電漿子共振(SPR)性質與一電漿子頻帶性質；其中，該些金屬顆粒係以隨機方式或不規則排列方式形成於該空隙與每一該金屬尖錐之表面上。
如申請專利範圍第1項所述之複合型奈米結構製作方法，其中該金屬尖錐陣列的形成係包含下列步驟：將多個奈米球塗佈於該基板表面上並形成的一遮罩圖案；根據該遮罩圖案對該基板進行蝕刻，以於該基板中形成相應的多個槽井；根據該遮罩圖案並以一第一材料對該些槽井進行熱蒸鍍，而於該些槽井中相應地形成該些金屬尖錐；以及移除該些奈米球。
如申請專利範圍第1項所述之複合型奈米結構製作方法，其中該金屬尖錐陣列的形成係包含下列步驟：進行一奈米壓印微影製程，而將一週期性凹凸圖案轉印至該基板上，以於該基板中形成相應的多個槽井；以及根據一週期性孔洞圖案並以一第一材料對該些槽井進行熱蒸鍍，而於該些槽井中相應地形成該些金屬尖錐。
如申請專利範圍第1項所述之複合型奈米結構製作方法，其中該金屬顆粒層的形成係包含下列步驟：對該基板進行加熱；以及以一第二材料對該空隙與每一該金屬尖錐之表面進行熱蒸鍍，而形成該金屬顆粒層。
如申請專利範圍第1項所述之複合型奈米結構製作方法，其中該金屬顆粒層的形成係包含下列步驟：對該基板進行旋轉；以及以一第二材料對該空隙與每一該金屬尖錐之表面進行塗佈，而形成該金屬顆粒層。
如申請專利範圍第1項所述之複合型奈米結構製作方法，其中該些金屬尖錐係為一第一材料，該些金屬顆粒係為一第二材料，該第一材料或該第二材料係為金、銀或鋁，且該第一材料與該第二材料可為相同或不同。
如申請專利範圍第1項所述之複合型奈米結構製作方法，其中該些金屬尖錐的週期性排列方式係為一蜂巢狀陣列或一六角形陣列。
如申請專利範圍第1項所述之複合型奈米結構製作方法，其中以該方法所製備的一複合型奈米結構的光波波長應用範圍係在300奈米至4微米之間。
如申請專利範圍第1項所述之複合型奈米結構製作方法，其中該些金屬尖錐之尺寸係在100奈米至1000奈米之間，而該些金屬顆粒之尺寸係在5奈米至100奈米之間。
一種複合型奈米結構，包含有：一基板，具有一基板表面；一金屬尖錐陣列，形成於該基板表面上，該金屬尖錐陣列具有多個以週期性方式排列的金屬尖錐，且於該些金屬尖錐之間的該基板表面係呈現為一空隙；以及一金屬顆粒層，形成於該空隙與每一該金屬尖錐之表面上，且該金屬顆粒層具有多個金屬顆粒；其中，該金屬尖錐陣列為一次微米等級，該些金屬顆粒為一奈米等級，且該些金屬尖錐與該些金屬顆粒係符合一表面電漿子共振(SPR)性質與一電漿子頻帶性質；其中，該些金屬顆粒係以隨機方式或不規則排列方式形成於該空隙與每一該金屬尖錐之表面上。
如申請專利範圍第10項所述之複合型奈米結構，其中該金屬尖錐陣列的形成係為採用一奈米球微影製程、一反應離子蝕刻製程及一熱蒸鍍製程而加以完成。
如申請專利範圍第10項所述之複合型奈米結構，其中該金屬尖錐陣列的形成係為採用一奈米壓印微影製程及一熱蒸鍍製程而加以完成。
如申請專利範圍第10項所述之複合型奈米結構，其中該金屬顆粒層的形成係為對該基板進行加熱並對該空隙與每一該金屬尖錐之表面進行熱蒸鍍而加以完成。
如申請專利範圍第10項所述之複合型奈米結構，其中該金屬顆粒層的形成係為對該基板進行旋轉並對該空隙與每一該金屬尖錐之表面進行塗佈而加以完成。
如申請專利範圍第10項所述之複合型奈米結構，其中該些金屬尖錐係為一第一材料，該些金屬顆粒係為一第二材料，該第一材料或該第二材料係為金、銀或鋁，且該第一材料與該第二材料可為相同或不同。
如申請專利範圍第10項所述之複合型奈米結構，其中該些金屬尖錐的週期性排列方式係為一蜂巢狀陣列或一六角形陣列。
如申請專利範圍第10項所述之複合型奈米結構，其中該複合型奈米結構的光波波長應用範圍係在300奈米至4微米之間。
如申請專利範圍第10項所述之複合型奈米結構，其中該些金屬尖錐之尺寸係在100奈米至1000奈米之間，而該些金屬顆粒之尺寸係在5奈米至100奈米之間。