[发明专利]分析装置及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及分析装置以及电子设备。

背景技术

近年来，在医疗诊断和食物检查等中的需求日益增大，要求开发小型、 高速的传感技术。虽然已经研究了以电化学方法为代表的各种各样类型的 传感器，但由于可集成化、低成本而且不选择测定环境这些理由，对采用 了表面等离子体共振(SPR：Surface Plasmon Resonance)的传感器的关心 不断在提高。例如，已知有使用在设置于全反射型棱镜表面的金属薄膜上 所产生的表面等离子体而检测在抗原抗体反应中有无抗原的吸附等有无 物质吸附的传感器。

另外，也已经研究使用表面增强拉曼散射(SERS：Surface Enhanced  Raman Scattering)，检测附着于传感器部位的物质的拉曼散射而进行附着 物质的鉴定等的方法。所谓SERS就是在纳米级的金属的表面上拉曼散射 光被增强为10²～10¹⁴倍的现象。当在成为标目标的物质吸附于该表面的 状态下照射激光等激发光时，从激发光的波长仅偏离了相当于物质(分子) 的振动能的波长的光(拉曼散射光)被散射。如果对该散射光进行分光处 理，则能够获得物质的种类(分子种类)所固有的光谱(指纹图谱)。通 过分析该指纹图谱的位置和形状，能够极其高灵敏度地鉴定物质。

这种传感器优选基于通过光照射而被激发的表面等离子体的光的增 强度大。

例如，在专利文献1中，具有局域型表面等离子体(LSP：Localized  Surface Plasmon)与表面等离子体激元(SPP：Surface Plasmon Polariton) 的相互作用的记载，并公开了GSPP(Gap type Surface Plasmon Polariton， 间隙型表面等离子体激元)模型的一些参数。

在专利文献1的GSPP中，具有引起等离子体共振的粒子的大小为 50～200nm且比激发波长短的周期性的粒子间间隔、且将粒子层与镜层隔 开的电介质厚度为2～40nm的尺寸，形成由在粒子尺寸上增加了0～20nm 后的粒子间间隔所产生的细密填充等离子体共振粒子的有规则的阵列。

然而，已经知道，在专利文献1中公开的结构的传感器中，电场增强 度的波长依赖性(增强度光谱或反射率光谱)中的峰虽然宽，但是整体显 示低而不充分的增强度。另外，在该文献中公开的传感器中，在多个粒子 的尺寸不均匀的情况(产生了偏差的情况)下，有时导致增强度光谱中的 峰的波长大大地偏移。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特表2007-538264号公报

发明内容

本发明的几种方式所涉及的目的之一在于，提供在增强度光谱中能够 获得高增强度，进而能够高灵敏度地检测、分析目标物质的分析装置以及 电子设备。另外，本发明的几种方式所涉及的目的之一在于，提供目标物 质容易附着于成为高增强度的位置的分析装置以及电子设备。并且，本发 明的几种方式所涉及的目的之一在于，提供制造上的偏差的允许范围大的 分析装置以及电子设备。

本发明为了解决上述问题的至少一部分而做出，能够作为以下的方式 或应用例而实现。

本发明所涉及的一种方式的分析装置具备：电场增强元件，包括金属 层、设于所述金属层上并使激发光透过的透光层、及设于所述透光层上并 沿第一方向和与所述第一方向交叉的第二方向排列的多个金属粒子；光 源，将沿所述第一方向偏振的直线偏振光、沿所述第二方向偏振的直线偏 振光和圆偏振光中的至少一个作为所述激发光而照射至所述电场增强元 件；以及检测器，检测从所述电场增强元件发射的光，在所述金属粒子上 激发的局域型表面等离子体和在所述金属层与所述透光层的界面上激发 的传播型表面等离子体电磁地相互作用，将所述透光层的厚度设为G [nm]、将所述透光层的有效折射率设为n_eff、将所述激发光的波长设为λ_i[nm]时，满足下述式(1)的关系：

20[nm]＜G·(n_eff/1.46)≤140[nm]·(λ_i/785[nm])···(1)