[发明专利]用于进行拉曼光谱学的基于纳米线的系统

权利要求书

1.一种用于进行表面增强拉曼光谱学的系统(100)，包括：

具有表面的基板(102)；

布置在所述表面上的多个锥形纳米线(104)，每一个纳米线具有被引导离开所述表面的锥形末端；以及

布置在每一个纳米线上的多个纳米颗粒(110)，其中当利用泵浦波长的光对每一个纳米线进行照射时，从所述纳米线的所述锥形末端发射拉曼激发光，以与所述纳米颗粒相互作用，并从靠近所述纳米颗粒的分子产生增强拉曼散射光。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述纳米线进一步包括当利用所述泵浦波长的光照射时发射拉曼激发光的一个以上的发光体(302、306、310)。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述发光体进一步包括当利用所述泵浦波长的光照射时发射所述拉曼激发光的量子阱、量子点、原子和分子中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述纳米线被设计为使得所述拉曼激发光朝着所述纳米线的所述锥形末端反射。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述纳米线进一步包括半导体。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述纳米颗粒进一步包括金、银、铜或另外适合的金属导体中的至少一种。

7.一种用于进行表面增强拉曼光谱学的系统(600)，包括：

布置在基板(602)上的第一电极层(604)；

布置在所述第一电极层上的介质层(606)；

布置在所述介质层上的第二电极层(608)；以及

布置在所述第一电极层上且延伸穿过所述介质层和所述第二电极层的多个锥形纳米线(610)，其中对所述第一电极层和所述第二电极层施加适当的电压使得每一个纳米线从所述纳米线的所述锥形末端发射拉曼激发光，以与所述纳米颗粒相互作用，并从靠近所述纳米颗粒的分子产生增强拉曼散射光。

8.根据权利要求7所述的系统，进一步包括布置在每一个纳米线的所述锥形末端附近的多个纳米颗粒(616)，所述纳米颗粒由金、银、铜或产生所述增强拉曼散射光的另外适合的金属导体中的至少一种形成。

9.根据权利要求7所述的系统，进一步包括所述第二电极层的一部分(622)，用于覆盖每一个纳米线的所述锥形末端的至少一部分。

10.根据权利要求7所述的系统，其中所述纳米线进一步包括当利用所述泵浦波长的光照射时发射所述拉曼激发光的n型半导体层(704)和p型半导体层(706)。

11.根据权利要求7所述的系统，其中所述纳米线进一步包括夹在当利用所述泵浦波长的光照射时发射所述拉曼激发光的n型半导体层(712)和p型半导体层(714)之间的本征半导体层(710)。

12.根据权利要求9所述的系统，其中所述纳米线进一步包括嵌入所述本征半导体层中、当利用所述泵浦波长的光照射时发射所述拉曼激发光的一个以上的发光体(910、920)。

13.根据权利要求7所述的系统，其中所述第一电极层和所述第二电极每一个均进一步包括金、银、铜或另外适合的金属导体。

14.一种分析物传感器(1200)，包括：

根据上述权利要求中的任意一项所设计的用于进行表面增强拉曼光谱学的系统；

布置为与所述系统相邻且设计为部分反射从引入到所述系统的分析物发射的拉曼散射光的第一反射器(1206)；

布置为相反于所述第一反射器与所述系统相邻且设计为反射所述拉曼散射光的第二反射器(1208)；以及

设置为探测透过所述第一反射器的所述拉曼散射光的光电探测器(1210)，其中所述拉曼散射光对应于与所述分析物相关的拉曼光谱。

15.根据权利要求14所述的分析物传感器，进一步包括机械连接至所述第一反射器的第一调节器(1214)和机械连接至所述第二反射器的第二调节器(1216)，其中所述第一调节器能用于控制所述第一反射器的反射率，所述第二调节器能用于控制所述第二反射器的反射率。