Erweiterte Ramanstreuung mit Dielektrika

Dielektrika stellen eine neue Grenze für die oberflächenverstärkte Ramanstreuung dar. Sie können als Ergänzung oder als Alternative zu herkömmlichen, metallbasierten SERS dienen und bieten wichtige Vorteile hinsichtlich geringer Invasivität, Reproduzierbarkeit, Vielseitigkeit und Wiederverwertbarkeit. Im Vergleich zu Metallen sind die dielektrischen Systeme und insbesondere Halbleiter durch eine viel größere Vielfalt an Parametern und Eigenschaften gekennzeichnet, die maßgeschneidert werden können, um die verstärkte Ramanstreuung oder verwandte Effekte zu erzielen. Lichtfänge und subwellenlängensfokussierende Eigenschaften, morphologieabhängige Resonanzen, Kontrolle über Bandlücke und Stöchiometrie, größenabhängige Plasmonen und Exzitonen sowie Ladungsübertragung von Halbleitern zu Molekülen und umgekehrt sind einige Beispiele für die zahlreichen Möglichkeiten, die mit der Verwendung von Halbleitern als SERS-aktive Materialien verbunden sind. Diese Überprüfung bietet eine umfassende Analyse von SERS mit Dielektrika und umfasst verschiedene optische Phänomene, die der Verstärkung der Ramanstreuung zugrunde liegen, und stellt zukünftige Herausforderungen für die Lichternte, die Vibrationsspektroskopie, die Bildgebung und die Sensorik vor.