[發明專利]表面增強拉曼散射元件

有效

• 申請號: 201380042524.0
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN104541155B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發明（設計）人: 伊藤將師;柴山勝己;丸山芳弘
• 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

本發明是涉及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，已知的有具備產生表面增強拉曼散射(SERS：Surface Enhanced Raman Scattering)的微小金屬構造體的表面增強拉曼散射元件(例如參照專利文獻1和非專利文獻1)。在這樣的表面增強拉曼散射元件中，如果拉曼光譜分析的成為對象的試樣接觸于微小金屬構造體，并在該狀態下對該試樣照射激發光，則會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。

再者，例如在專利文獻2中，記載有在基板的一面、以及形成在該基板的一面的多個微小突起部的上面(或者形成在該基板的一面的多個細微孔的底面)的各個以成為非接觸狀態的方式(以最短部分的間隔為5nm～10μm左右的方式)形成有金屬層的微小金屬構造體。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2011-33518號公報

專利文獻2：日本特開2009-222507號公報

非專利文獻

非專利文獻1："Q-SERSTM G1 Substrate",[online],OPTO SICENCE,IN.,[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

發明所要解決的技術問題

如果如以上所述所謂納米間隙形成在微小金屬構造體，則在照射有激發光時引起局部電場增強，表面增強拉曼散射的強度被增大。

因此，本發明的目的在于提供一種能夠通過適當的納米間隙來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。

解決技術問題的手段

本發明所涉及的表面增強拉曼散射元件具備：基板，其具有主面；成形層，其包含形成在主面上的支撐部、以及形成在支撐部上的微細構造部；以及導電體層，其堆積在微細構造部上并且構成使表面增強拉曼散射發生的光學功能部，微細構造部具有直立設置在支撐部上的多個支柱，在支撐部設置有與支柱的側面相對的多個相對部，相對部在支柱突出的方向上相對于支柱的前端部而位于基板側。

在該表面增強拉曼散射元件中，相對于支柱的前端部在基板側的位置設置有與支柱的側面相對的相對部。在通過堆積形成導電體層時，在支柱的側面和相對部，所堆積的導電材料微顆粒的量變少。因此，由于導電材料微顆粒的凝聚作用，在支柱的側面和相對部兩者形成有例如具有半球面狀外形的納米顆粒，在納米顆粒彼此之間很好地形成有間隙。形成在該支柱側面的間隙作為引起局部電場增強的間隙發揮功能。因此，根據該表面增強拉曼散射元件，能夠通過適當的納米間隙使表面增強拉曼散射的強度增大。

在本發明所涉及的表面增強拉曼散射元件中，可選地，支柱沿著主面周期性地排列。根據該結構，能夠穩定地使表面增強拉曼散射的強度增大。

在本發明所涉及的表面增強拉曼散射元件中，可選地，在支撐部形成有多個凹部，相對部是凹部的內面。根據該結構，能夠容易而且切實地形成相對部。

在本發明所涉及的表面增強拉曼散射元件中，可選地，相對部在從支柱突出的方向看的情況下以沿著支柱的側面的一部分的方式延伸。根據該結構，能夠使作為納米間隙發揮功能的間隙增加。

在本發明所涉及的表面增強拉曼散射元件中，可選地，相對部在從支柱突出的方向看的情況下以包圍支柱的側面的方式延伸。根據該結構，能夠使作為納米間隙發揮功能的間隙增加。

在本發明所涉及的表面增強拉曼散射元件中，可選地，相對部相對于1個支柱設置有多個。再有，根據該結構，能夠使作為納米間隙發揮功能的間隙增加。

在本發明所涉及的表面增強拉曼散射元件中，可選地，相對于1個支柱設置的多個相對部具有互相不同的形狀。根據該結構，通過以支柱之間關系同樣地形成相對部，從而在光學功能部的間隙形成的狀態下產生規定的方向性。因此，能夠選擇性地使具有規定偏光方向的光的強度增大。

發明的效果

根據本發明，可以提供一種通過適當的納米間隙來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是具備本發明的第1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線的截面圖。

圖3是圖1的表面增強拉曼散射單元的光學功能部的截面圖。