Trong kỹ thuật chế tạo này, người ta thường sử dụng chùm điện tử để viết lên lớp cảm quang (Resist) đã được phủ trên đế Silicon các chi tiết cĩ kích thước nano theo thiết kế đã định trước. Sử dụng kỹ thuật tẩy lớp cảm quang, ăn mịn và ngưng kết kim loại... của kỹ thuật quang khắc sẽ tạo ra các cấu trúc tuần hồn kích thước nano như các vịng trịn, các đảo, các nếp gấp... Bằng kỹ thuật Lithography, M. R Gartia và cộng sự đã tạo ra đế SERS gồm các hạt nano Ag đường kính 50 nm trên các cột SiO2 cĩ đường kính 150nm và cách nhau 50 nm, hệ số tăng cường tán xạ Raman đạt 5.107 khi đo cho benzenethion (hình 1.9).
Hình 1.9a -Ảnh SEM các cột SiO2 cĩ các hạt nano Ag ở trên đỉnh cột.
Hình 1.9 b - Phổ SERS và phổ Raman thường của benzenethion.
Khi sử dụng chùm Ion thay cho chùm điện tử - Kỹ thuật FIB, người ta tạo ra được đế SERS cĩ độ nhạy và độ phân giải cao hơn. Chùm Ion năng lượng lớn và độ tập trung cao cho phép khắc để tạo ra các vi cấu trúc 3D, nâng cao hơn nữa độ lặp lại và hệ số tăng cường tán xạ Raman.
Các loại đế làm bằng phương pháp electron lithography hay FIB cĩ ưu điểm nổi bật là đạt độ lặp lại và độ ổn định rất cao, tuy nhiên chúng lại cĩ giá thành rất cao và khĩ đưa vào ứng dụng trong các phép đo thực tế. Hiện nay, nghiên cứu chế tạo các đế SERS cĩ độ lặp lại và đồng nhất cao với chi phí thấp vẫn đang được nghiên cứu tại nhiều phịng thí nghiệm trên thế giới.
Gần đây, thay vì sử dụng phương pháp electrolithography rất đắt tiền, người ta tạo ra các loại đế trên cơ sở vật liệu nano cĩ cấu trúc trật tự để tăng cường tín hiệu bằng phương pháp photolithography kết hợp với một số phương pháp nuơi tinh
thể bằng phương pháp hĩa. Hướng kết hợp này đem lại những ưu điểm vượt trội: giá thành rẻ hơn đế SERS bằng phương pháp electrolithography nhiều lần trong khi vẫn đảm bảo độ lặp lại cao và hệ số tăng cường lớn.
Mahajan và các cộng sự đã cơng bố việc chế tạo các cấu trúc micro 2D với chất lượng tốt bằng phương pháp electrohydrodynamic lithography (khắc bằng điện -thủy động lực) (hình 1.10). Các cấu trúc dạng cột tuần hồn được tạo ra cĩ kích thước micro và sau đĩ được phủ vàng để làm đế SERS. Trong đĩ, các cột cĩ thể cĩ dạng cột vuơng hoặc trịn tạo ra hiệu ứng SPR liên kết và dẫn đến tăng cường tín hiệu Raman. Hệ số tăng cường phụ thuộc vào cấu hình của hệ cấu trúc 2D được phủ vàng và điều đặc biệt là nhĩm tác giả phát hiện ra cĩ sự phụ thuộc rất mạnh của hệ số tăng cường Raman vào tỉ số độ dày/khoảng cách giữa các cột micro cĩ tiết diện vuơng được chế tạo bằng phương pháp khắc. trong khi đĩ, kích thước của các cấu trúc như vậy cĩ thể được điều khiển dễ dàng bằng phương pháp khắc trong vùng kích thước trên dưới 1 micron, đảm bảo việc chế tạo đế SERS bằng phương pháp này đạt hiệu quả kinh tế và độ lặp lại cao. Hệ số tăng cường cĩ thể đạt đến 107 và lớn nhất trong giữa các cột nano.
Hình 1.10: Phương pháp electrohydrodynamic lithography tạo ra các cấu trúc dạng cột tuần hồn
cĩ kích thước micro
Hình 1.11: Đế SERS chế tạo bằng cách phân tán hạt nano kim loại
Zhida Xu đã chế tạo đế SERS đồng đều bằng cách phân tán các hạt nano kim loại (vàng, bạc,…) lên cấu trúc tuần hồn. Hình 1.11 trình bày một đế SERS đã được chế tạo khi kết hợp các hạt nano kim loại với cấu trúc tinh thể quang tử 2 chiều. Loại đế này đang cĩ cĩ triển vọng tốt để trở thành sản phẩm thương mại.