[发明专利]传感器平台、装有该平台的装置以及使用该平台的方法

权利要求书

1.一种用于样品分析的平台，包括一光学透明的折射率为(n₁)的基板，一在该基板的一个表面上形成的薄的、光学透明层，所述透明层具有比折射率(n₁)大的折射率(n₂)；所述平台中引入一或多个包含周期性沟槽的波纹结构，该波纹结构限定一或多个传感区域，每个传感区域对应一或多个俘获元件，所述沟槽被赋于一定的形状、尺寸和取向，使得或者

a)入射在所述平台上的相干光被衍射成单独的光束或衍射级，其干涉导致透射光束的减小和入射光的异常高的反射，从而在一或多个传感区域的表面处产生一增强的瞬息场；或者

b)入射在所述平台上的相干的线偏振光被衍射成单独的光束或衍射级，其干涉导致几乎所有的透射光束消失，以及入射光的异常高的反射，从而在一或多个传感区域的表面处产生一增强的瞬息场。

2.一种平台，包括一具有折射率(n₁)的光学透明基板，一在该基板的一个表面上形成的薄的、光学透明层，所述透明层具有比折射率(n₁)大的折射率(n₂)；所述平台在透明层中引入一基本上在整个平台上的波纹结构，或者设置在平台上的多个分离的波纹结构，所述结构包括基本平行的单衍射或多次衍射的周期性沟槽，由其表示一或多个传感区域，其中：

(a)沟槽的深度在3nm到光学透明层厚度范围内，

(b)光学透明层的厚度在30至1000nm范围内，

(c)波纹结构的周期在200至1000nm范围内，

(d)沟槽深度与光学透明层厚度之比在0.02至1范围内，以及

(e)沟槽宽度与沟槽周期之比在0.2至0.8范围内。

3.根据权利要求2所述的平台，在使用中该装置被设计成赋于沟槽一定形状、尺寸和取向，使得或者

a)入射在平台上的相干光被衍射成单独的光束或衍射级，其干涉导致透射光束的减小和入射光的异常高的反射，从而在一或多个传感区域的表面处产生一增强的瞬息场；或者

b)入射在所述平台上的相干的线偏振光被衍射成单独的光束或衍射级，其干涉导致几乎所有透射光束消失以及入射光的异常高的反射，从而在一或多个传感区域的表面处产生一增强的瞬息场。

4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的平台，其中该平台的基板由无机材料形成。

5.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的平台，其中该基板由有机材料形成。

6.根据权利要求4所述的平台，其中该基板由玻璃、SiO₂、石英或Si形成。

7.根据权利要求5所述的平台，其中该基板由有机聚合物例如PP，PC，PMMA，PI，PS，PE，PET或PU形成。

8.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的平台，其中该光学透明层由无机材料形成。

9.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的平台，其中该光学透明层由有机材料形成。

10.根据权利要求8所述的平台，其中该光学透明层为金属氧化物如Ta₂O₅，TiO₂，Nb₂O₅，ZrO₂，ZnO或HfO₂。

11.根据权利要求9所述的平台，其中该光学透明层由聚酰胺，聚酰亚胺，PP，PS，PMMA，聚丙烯酸，聚丙烯酯，聚硫醚或聚苯硫醚和其衍生物形成。

12.根据权利要求1或4到10中任一权利要求当从属于权利要求1时所述的平台，其中衍射沟槽的深度在3nm至光学透明层厚度范围内，最好在10nm至光学透明层厚度范围内。

13.根据权利要求12所述的平台，其中该光学透明层的厚度在30至1000nm范围内，衍射沟槽的周期在200至1000nm范围内，沟槽深度与光学透明层厚度之比处于0.02至1范围内，沟槽宽度与沟槽周期之比处于0.2至0.8范围内，导致极短的传播距离。

14.根据前面任一权利要求所述的平台，其中该沟槽通常为矩形截面。