[發明專利]表面增強拉曼散射元件

有效

• 申請號: 201380041034.9
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN104508468B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發明（設計）人: 丸山芳弘;柴山勝己;伊藤將師;廣畑徹;龜井宏記
• 申請（專利權）人: 浜松光子學株式會社
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;B82Y15/00;B82Y40/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司11322
• 代理人: 楊琦

技術領域

本發明涉及一種表面增強拉曼散射元件。

背景技術

作為現有的表面增強拉曼散射元件，眾所周知有一種具備使表面增強拉曼散射(SERS：Surface?Enhanced?Raman?Scattering)產生的微小金屬結構體的表面增強拉曼散射元件(例如參照專利文獻1以及非專利文獻1)。在這樣的表面增強拉曼散射元件中，成為拉曼分光分析的對象的試樣接觸于微小金屬結構體，在該狀態下如果激發光被照射于該試樣的話則產生表面增強拉曼散射，例如增強到10⁸倍左右的拉曼散射光被放出。

可是，例如在專利文獻2中記載有金屬層以成為非接觸狀態的方式(以最短部分的間隔成為5nm～10μm左右的方式)分別被形成于基板的一面以及被形成于該基板的一面的多個微小突起部的上表面(或者被形成于該基板的一面的多個細微孔的底面)的微小金屬結構體。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利申請公開2011-33518號公報

專利文獻2：日本專利申請公開2009-222507號公報

非專利文獻

非專利文獻1：“Q-SERSTM?G1?Substrate”、[online]、OPTOSICENCE株式會社、[平成24年7月19日檢索]、Internet〈URL:http://www.optoscience.com/maker/nanova/pdf/Q-SERS_G1.pdf〉

發明內容

發明所要解決的問題

如上所述，若所謂納米間隙(nanogap)形成于微小金屬結構體，則在照射激發光時引起局部性的電場的增強，表面增強拉曼散射的強度增大。

因此，本發明的目的在于提供可通過適宜的納米間隙而使表面增強拉曼散射的強度增大的表面增強拉曼散射元件。

解決問題的技術手段

本發明的一個側面的表面增強拉曼散射元件包括：基板，其具有主面；細微結構部，其形成于主面上，且具有多個凸部；及導電體層，其形成于細微結構部上，且構成產生表面增強拉曼散射的光學功能部；導電體層具有以沿著主面的方式形成的基底部、及在與凸部的各個對應的位置自基底部突出的多個突出部，在導電體層，通過基底部與突出部，形成有與凸部突出的方向垂直的方向上的間隔遞減的多個間隙。

該表面增強拉曼散射元件中，由基底部與突出部，與凸部突出的方向垂直的方向上的間隔遞減的多個間隙形成于構成光學功能部的導電體層。形成于該導電體層的間隙作為引起局部性的電場的增強的納米間隙而適宜地發揮功能。因此，根據該表面增強拉曼散射元件，可通過適宜的納米間隙而使表面增強拉曼散射的強度增大。

本發明的一個側面的表面增強拉曼散射元件中，凸部也可沿著主面周期性地排列。根據該構成，可使表面增強拉曼散射的強度增大。

本發明的一個側面的表面增強拉曼散射元件中，在自凸部突出的方向觀察的情況下，間隙也可以包圍凸部的各個的方式形成，且間隔在基板側的端部遞減。根據該構成，可使作為納米間隙而適宜地發揮功能的間隙增加。

本發明的一個側面的表面增強拉曼散射元件中，間隙的間隔也可連續性地遞減。根據該構成，可使由基底部與突出部形成的間隙作為納米間隙而可靠地發揮功能。

本發明的一個側面的表面增強拉曼散射元件中，突出部也可具有在基板側的端部變細的形狀。根據該構成，可容易且可靠地獲得與凸部突出的方向垂直的方向上的間隔遞減的間隙。

本發明的一個側面的表面增強拉曼散射元件中，基底部的厚度也可小于凸部的高度，或者，基底部的厚度也可大于凸部的高度。根據任一構成，均可由適宜的納米間隙而使表面增強拉曼散射的強度增大。

本發明的一個側面的表面增強拉曼散射元件中，基底部與突出部也可在間隙的最深部相連，或者，基底部與突出部也可在間隙的最深部分離。根據任一構成，均可通過適宜的納米間隙而使表面增強拉曼散射的強度增大。

發明的效果

根據本發明，可提供可通過適宜的納米間隙而使表面增強拉曼散射的強度增大的表面增強拉曼散射元件。

附圖說明

圖1是具備本發明的一個實施方式的表面增強拉曼散射元件的表面增強拉曼散射單元的平面圖。

圖2是沿著圖1的II-II線的剖面圖。

圖3是圖1的表面增強拉曼散射元件的光學功能部的縱剖面圖。

圖4是圖3的光學功能部的柱及導電體層的縱剖面圖。

圖5是圖3的光學功能部的變形例的柱及導電體層的縱剖面圖。