[发明专利]表面增强拉曼散射元件

说明书

技术领域

本发明是涉及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，已知的有具备产生表面增强拉曼散射(SERS：Surface Enhanced Raman Scattering)的微小金属构造体的表面增强拉曼散射元件(例如参照专利文献1和非专利文献1)。在这样的表面增强拉曼散射元件中，如果拉曼光谱分析的成为对象的试样接触于微小金属构造体，并在该状态下对该试样照射激发光，则会产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。

再者，例如在专利文献2中，记载有在基板的一面、以及形成在该基板的一面的多个微小突起部的上面(或者形成在该基板的一面的多个细微孔的底面)的各个以成为非接触状态的方式(以最短部分的间隔为5nm～10μm左右的方式)形成有金属层的微小金属构造体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-33518号公报

专利文献2：日本特开2009-222507号公报

非专利文献

非专利文献1："Q-SERSTM G1 Substrate",[online],OPTO SICENCE,IN.,[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

发明所要解决的技术问题

如果如以上所述所谓纳米间隙形成在微小金属构造体，则在照射有激发光时引起局部电场增强，表面增强拉曼散射的强度被增大。

因此，本发明的目的在于提供一种能够通过适当的纳米间隙来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。

解决技术问题的手段

本发明所涉及的表面增强拉曼散射元件具备：基板，其具有主面；成形层，其包含形成在主面上的支撑部、以及形成在支撑部上的微细构造部；以及导电体层，其堆积在微细构造部上并且构成使表面增强拉曼散射发生的光学功能部，微细构造部具有直立设置在支撑部上的多个支柱，在支撑部设置有与支柱的侧面相对的多个相对部，相对部在支柱突出的方向上相对于支柱的前端部而位于基板侧。

在该表面增强拉曼散射元件中，相对于支柱的前端部在基板侧的位置设置有与支柱的侧面相对的相对部。在通过堆积形成导电体层时，在支柱的侧面和相对部，所堆积的导电材料微颗粒的量变少。因此，由于导电材料微颗粒的凝聚作用，在支柱的侧面和相对部两者形成有例如具有半球面状外形的纳米颗粒，在纳米颗粒彼此之间很好地形成有间隙。形成在该支柱侧面的间隙作为引起局部电场增强的间隙发挥功能。因此，根据该表面增强拉曼散射元件，能够通过适当的纳米间隙使表面增强拉曼散射的强度增大。

在本发明所涉及的表面增强拉曼散射元件中，可选地，支柱沿着主面周期性地排列。根据该结构，能够稳定地使表面增强拉曼散射的强度增大。

在本发明所涉及的表面增强拉曼散射元件中，可选地，在支撑部形成有多个凹部，相对部是凹部的内面。根据该结构，能够容易而且切实地形成相对部。

在本发明所涉及的表面增强拉曼散射元件中，可选地，相对部在从支柱突出的方向看的情况下以沿着支柱的侧面的一部分的方式延伸。根据该结构，能够使作为纳米间隙发挥功能的间隙增加。

在本发明所涉及的表面增强拉曼散射元件中，可选地，相对部在从支柱突出的方向看的情况下以包围支柱的侧面的方式延伸。根据该结构，能够使作为纳米间隙发挥功能的间隙增加。

在本发明所涉及的表面增强拉曼散射元件中，可选地，相对部相对于1个支柱设置有多个。再有，根据该结构，能够使作为纳米间隙发挥功能的间隙增加。

在本发明所涉及的表面增强拉曼散射元件中，可选地，相对于1个支柱设置的多个相对部具有互相不同的形状。根据该结构，通过以支柱之间关系同样地形成相对部，从而在光学功能部的间隙形成的状态下产生规定的方向性。因此，能够选择性地使具有规定偏光方向的光的强度增大。

发明的效果

根据本发明，可以提供一种通过适当的纳米间隙来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是具备本发明的第1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线的截面图。

图3是图1的表面增强拉曼散射单元的光学功能部的截面图。