[发明专利]集成等离子激元感测装置和设备

权利要求书

1.一种等离子激元感测装置，包括：

设置在单片集成图像传感器上的等离子激元底板，其中等离子激元底板包括等离子激元散射区域和等离子激元过孔区域，

其中等离子激元散射区域包括第一金属层的至少一部分，而等离子激元过孔区域包括第一金属层的至少一部分和在第一金属层上方的第二金属层的至少一部分，以及其中等离子激元过孔区域还包括在第一金属层的所述一部分与第二金属层的所述一部分之间的介电层。

2.根据权利要求1所述的等离子激元感测装置，其中等离子激元散射区域包括多个等离子激元散射特征。

3.根据权利要求2所述的等离子激元感测装置，其中等离子激元过孔区域包括多个等离子激元散射特征。

4.根据权利要求3所述的等离子激元感测装置，其中等离子激元散射区域的等离子激元散射特征形成在第二金属层中。

5.根据权利要求3所述的等离子激元感测装置，其中等离子激元散射特征具有选自由圆形、正方形、椭圆和矩形构成的组的覆盖区。

6.根据权利要求3所述的等离子激元感测装置，其中等离子激元过孔区域的等离子激元散射特征形成在第一金属层中。

7.根据权利要求1所述的等离子激元感测装置，其中等离子激元散射区域包括束缚到第一金属层的金属纳米颗粒。

8.根据权利要求1所述的等离子激元感测装置，其中等离子激元散射区域包括在第一金属层上方的第二金属层和束缚到第二金属层的金属纳米颗粒。

9.根据权利要求1所述的等离子激元感测装置，其中等离子过孔区域包括束缚到第二金属层的金属纳米颗粒。

10.根据权利要求1所述的等离子激元感测装置，其中等离子激元散射区域包括束缚到第一金属层的发光催化剂。

11.根据权利要求1所述的等离子激元感测装置，其中等离子激元散射区域包括在第一金属层上方的第二金属层和束缚到第二金属层的发光催化剂。

12.根据权利要求1所述的等离子激元感测装置，其中等离子激元过孔区域包括束缚到第二金属层的发光催化剂。

13.一种在图像传感器上制造等离子激元感测装置的方法，所述方法包括以下步骤：

在图像传感器上形成第一金属层；

在第一金属层上形成介电层；

在介电层上形成第二金属层；和

在第一金属层和第二金属层中形成多个等离子激元散射特征。

14.根据权利要求13所述的方法，进一步包括以下步骤：将金属纳米颗粒束缚到第一金属层。

15.根据权利要求13所述的方法，进一步包括以下步骤：将金属纳米颗粒束缚到第二金属层。

16.根据权利要求15所述的方法，其中金属纳米颗粒被束缚到第二金属层的等离子激元散射特征。

17.根据权利要求13所述的方法，进一步包括以下步骤：将发光催化剂束缚到第一金属层。

18.根据权利要求13所述的方法，进一步包括以下步骤：将发光催化剂束缚到第二金属层。

19.根据权利要求18所述的方法，其中发光催化剂被束缚到第二金属层的等离子激元散射特征。

20.一种测试物质的方法，包括以下步骤：

将物质设置在等离子激元感测装置上，所述等离子激元感测装置包括集成图像传感器和等离子激元底板；

接收到达物质上的入射光；

及时地改变入射光的照射条件；

检测通过底板传输到图像传感器的功率；

根据检测到的功率产生图像传感器信号；

根据检测到的功率检测图像传感器信号；以及

基于包含在图像传感器信号中的信息确定分子识别事件，

其中被及时改变的照射条件选自由极化状态、入射角、波长和照明强度构成的组。

21.根据权利要求20所述的方法，其中检测步骤进一步包括分子识别事件的现场检测。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述信息包括与分子识别事件相关联的折射率的变化。