[发明专利]电测定型表面等离子共振传感器和其中使用的电测定型表面等离子共振传感器芯片

权利要求书

1.一种电测定型表面等离子共振传感器，具备等离极化激元增强传感器芯片和电测定装置，

所述等离极化激元增强传感器芯片是将依次配置有透明电极、n型透明半导体膜和等离子共振膜电极的传感器芯片与棱镜按照所述棱镜、所述透明电极、所述n型透明半导体膜和所述等离子共振膜电极的顺序配置而成的，所述棱镜能够以使入射光在所述等离子共振膜电极与所述n型透明半导体膜之间发生全反射的方式控制所述入射光的角度，

所述电测定装置由所述透明电极和所述等离子共振膜电极直接测定电流或电压。

2.根据权利要求1所述的电测定型表面等离子共振传感器，其中，在所述传感器芯片中，所述n型透明半导体膜与所述等离子共振膜电极的组合是形成肖特基势垒的组合。

3.根据权利要求1或2所述的电测定型表面等离子共振传感器，其中，在所述传感器芯片中，所述等离子共振膜电极的厚度为200nm以下，但不包含0。

4.根据权利要求1或2所述的电测定型表面等离子共振传感器，其中，在所述传感器芯片中，所述n型透明半导体膜为选自TiO₂、ZnO、SnO₂、SrTiO₃、Fe₂O₃、TaON、WO₃、以及In₂O₃中的至少1种n型半导体所构成的膜。

5.根据权利要求1或2所述的电测定型表面等离子共振传感器，其中，在所述传感器芯片中，在所述n型透明半导体膜与所述等离子共振膜电极之间进一步具备粘接层。

6.根据权利要求1或2所述的电测定型表面等离子共振传感器，其中，在所述传感器芯片中，在所述等离子共振膜电极的与所述n型透明半导体膜相反的面上进一步具备保护膜。

7.一种电测定型表面等离子共振传感器，具备等离极化激元增强传感器芯片和电测定装置，

所述等离极化激元增强传感器芯片具备传感器芯片和棱镜，

所述传感器芯片具备：

等离子共振膜电极，能够将入射光转换成表面等离极化激元，

n型透明半导体膜，配置在所述等离子共振膜电极的所述入射光侧，能够透射所述入射光，且能够接收通过该透射的入射光与所述等离子共振膜电极相互作用而从所述等离子共振膜电极放出的热电子，以及，

透明电极，能够将从所述n型透明半导体膜移动的热电子以电信号的形式导出；

所述棱镜能够以使所述入射光在所述等离子共振膜电极与所述n型透明半导体膜之间发生全反射的方式控制所述入射光的角度，

所述电测定装置能够由所述透明电极和所述等离子共振膜电极直接测定电流或电压。

8.一种电测定型表面等离子共振传感器芯片，是在权利要求1～6中任一项所述的电测定型表面等离子共振传感器中使用的传感器芯片，且依次配置有透明电极、n型透明半导体膜和等离子共振膜电极。

9.一种电测定型表面等离子共振传感器芯片，是在权利要求7所述的电测定型表面等离子共振传感器中使用的传感器芯片，且依次配置有透明电极、n型透明半导体膜和等离子共振膜电极。

10.一种使用电测定型表面等离子共振传感器检测表面等离极化激元的变化的方法，其中，所述电测定型表面等离子共振传感器具备等离极化激元增强传感器芯片和电测定装置，

所述等离极化激元增强传感器芯片是将依次配置有透明电极、n型透明半导体膜和等离子共振膜电极的传感器芯片与棱镜按照所述棱镜、所述透明电极、所述n型透明半导体膜和所述等离子共振膜电极的顺序配置而成的，

所述电测定装置由所述透明电极和所述等离子共振膜电极直接测定电流或电压，

所述方法如下：

从所述棱镜侧照射光，使通过所述棱镜、所述透明电极和所述n型透明半导体的光在所述等离子共振膜电极与所述n型透明半导体膜之间发生全反射，由此与所述等离子共振膜电极相互作用，使表面等离极化激元产生，

将利用所述表面等离极化激元产生的、向所述n型透明半导体膜移动的热电子以电信号的形式从所述透明电极导出，

利用所述电测定装置测定所述透明电极与所述等离子共振膜电极之间的电流或电压的变化，由此检测表面等离极化激元的变化。