1970년대 SERS(Surface Enhanced Raman Spectroscopy) 발견 후 라만 검출 민감도가 백만 배 이상 향상되었다. 식품안전, 환경 감시, 생명과학 등 영역에서 광범위하게 사용되면서 신속한 발전을 가져왔다. 하지만 SERS는 금, 은, 동 등 귀금속의 거친 표면에서만 활성이 높아 기질(substrate) 선택에 있어서 제한적이며 다른 물질의 영향을 쉽게 받아 안정성이 떨어진다. 

최근 중국과학원 쑤저우(苏州) 나노 기술 및 나노 바이오닉스 연구소 Zhigang Zhao(赵志刚) 연구팀은 쑤저우 대학 팀과의 공동 연구에서 반도체 성질을 지닌 전이금속 산화물의 나노 입자의 화학양론(Stoichiometry) 조성과 표면 산소 결함 빈도를(defect density) 이용하여 비 SERS 활성 재료표면의 타겟 신호를 증강시킨다는 이론을 세우고 이에 근거하여 가는 선 모양의 텅스텐 산화물 분자 W18O49를 SERS 기질로 사용하여 감도가 아주 높은 SERS 기능을 연출하였다. 검출 범위가 최저 10-7M, 향상계수(Enhancement Factor) 3.4×105 까지 달하여 현재까지 성능이 가장 우수한 반도체 SERS 기질 재료 가운데 하나로 볼 수 있다.
 
이번 연구 결과는 반도체 산화물질의 산소 결함을 어느 정도 조정하여 SERS 기능을 향상시켰고 SERS 기술 가운데 귀금속 기질에만 의지하던 현 단계를 뛰어넘어 SERS 검출에 있어서 반도체 산화물질을 기질로 사용할 수 있음을 보여주었다. 이번 연결과는 유명 SCI 국제학술지 Nature Communication (Volume 6, Article number: 7800, July 17, 2015) 에 게재되었다.

[출처 : 녹색기술정보시스템(www.greenplatform.re.kr) / 2015년 8월 17일]