[发明专利]表面增强拉曼散射元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面增强拉曼散射元件。

背景技术

作为现有的表面增强拉曼散射元件，众所周知有一种具备使表面增强拉曼散射(SERS：Surface Enhanced Raman Scattering)产生的微小金属结构体的表面增强拉曼散射元件(例如参照专利文献1以及非专利文献1)。在这样的表面增强拉曼散射元件中，成为拉曼分光分析的对象的试样接触于微小金属结构体，在该状态下如果激发光被照射于该试样的话则发生表面增强拉曼散射，例如增强到10⁸倍左右的拉曼散射光被放出。

可是，例如在专利文献2中记载有金属层以成为非接触状态的方式(以最短部分的间隔成为5nm～10μm左右的方式)分别被形成于基板的一面以及被形成于该基板的一面的多个微小突起部的上表面(或者被形成于该基板的一面的多个细微孔的底面)的微小金属结构体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开2011-33518号公报

专利文献2：日本专利申请公开2009-222507号公报

非专利文献

非专利文献1：“Q-SERSTM G1Substrate”、[online]、OPTOSICENCE株式会社、[平成24年7月19日检索]、Internet〈URL:http://www.optoscience.com/maker/nanova/pdf/Q-SERS_G1.pdf〉

发明内容

发明所要解决的问题

如上所述，若所谓纳米间隙(nanogap)形成于微小金属构造体，则在照射激发光时引起局部性的电场的增强，表面增强拉曼散射的强度增大。

因此，本发明的目的在于提供可通过适宜的纳米间隙而使表面增强拉曼散射的强度增大的表面增强拉曼散射元件。

解决问题的技术手段

本发明的一个侧面的表面增强拉曼散射元件包括：基板，其具有主面；细微结构部，其形成于主面上，且具有多个凸部；及导电体层，其形成于细微结构部上，且构成产生表面增强拉曼散射的光学功能部；导电体层具有以沿着主面的方式形成的基底部、及在与凸部的各个对应的位置自基底部突出的多个突出部，在导电体层上，通过基底部与突出部，形成有凸部突出的方向上的间隔递减的多个间隙。

该表面增强拉曼散射元件中，由基底部与突出部，凸部突出的方向上的间隔递减的多个间隙形成于构成光学功能部的导电体层。形成于该导电体层的间隙作为引起局部性的电场的增强的纳米间隙而适宜地发挥功能。因此，根据该表面增强拉曼散射元件，可通过适宜的纳米间隙而使表面增强拉曼散射的强度增大。

本发明的一个侧面的表面增强拉曼散射元件中，凸部也可沿着主面被周期性地排列。根据该构成，可使表面增强拉曼散射的强度增大。

本发明的一个侧面的表面增强拉曼散射元件中，在自凸部突出的方向观察的情况下，间隙也可以沿着凸部的各个的一部分的方式形成，且在其两端部间隔递减。根据该构成，可使作为纳米间隙而适宜地发挥功能的间隙增加。

本发明的一个侧面的表面增强拉曼散射元件中，间隙也可配置于相对于所对应的凸部为相同的一侧。根据该构成，可使具有规定的偏光方向的光的强度选择性地增大。

本发明的一个侧面的表面增强拉曼散射元件中，间隙的间隔也可连续性地递减。根据该构成，可使由基底部与突出部而形成的间隙作为纳米间隙而可靠地发挥功能。

本发明的一个侧面的表面增强拉曼散射元件中，突出部也可具有在基板侧的端部变细的形状。根据该构成，可容易且可靠地获得凸部突出的方向上的间隔递减的间隙。

本发明的一个侧面的表面增强拉曼散射元件中，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。根据任一构成，均可通过适宜的纳米间隙而使表面增强拉曼散射的强度增大。

发明的效果

根据本发明，可提供可通过适宜的纳米间隙而使表面增强拉曼散射的强度增大的表面增强拉曼散射元件。

附图说明

图1是具备本发明的一个实施方式的表面增强拉曼散射元件的表面增强拉曼散射单元的平面图。

图2是沿着图1的II-II线的剖面图。

图3是图1的表面增强拉曼散射元件的光学功能部的纵剖面图。

图4是图3的光学功能部的柱及导电体层的立体图。

图5是图3的光学功能部的柱及导电体层的平面图。

图6是表示图1的表面增强拉曼散射元件的制造工序的剖面图。