光電場增強裝置和配備有該裝置的測量設(shè)備的制作方法
【專利摘要】[問題]為了提供一種能夠以高靈敏度檢測拉曼散射光的光電場增強裝置。[解決方案]一種光電場增強裝置，其包括：透明基板（10），在其表面上具有微細(xì)凹凸構(gòu)造（23）；以及金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層（24），其形成在所述微細(xì)凹凸構(gòu)造（23）的表面上，其中，所述金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層（24）具有微細(xì)凹凸構(gòu)造（25），在該微細(xì)凹凸構(gòu)造（25）中，相鄰?fù)共块g的距離（Wm）小于所述透明基板（10）的所述微細(xì)凹凸構(gòu)造（23）中的對應(yīng)的相鄰?fù)共块g的距離（Wb）。
【專利說明】光電場增強裝置和配備有該裝置的測量設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種配備有能夠感生局域等離子體激元(localized plasmon)的微細(xì)的金屬凹凸構(gòu)造的光電場增強裝置以及一種配備有該光電場增強裝置的測量設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]利用由于金屬表面上的局域等離子體激元導(dǎo)致的電場增強效應(yīng)的傳感器裝置和拉曼光譜裝置的電場增強裝置是已知的。拉曼光譜學(xué)是一種通過以光譜方式分析通過用單波長光束照射物質(zhì)獲得的散射光來獲得拉曼散射光的光譜(拉曼光譜)的技術(shù)，并用于識別物質(zhì)。
[0003]有一種拉曼光譜學(xué)技術(shù)被稱為SERS (表面增強拉曼散射)，它利用通過局域等離子體激元共振增強的光電場，來放大弱拉曼散射光(參照非專利文獻(xiàn)I)。SERS利用以下原理:當(dāng)光照射到金屬體(尤其是在其表面上具有納米級凹凸的金屬體)上時，在金屬體與物質(zhì)接觸的同時，由于局域等離子體激元共振而發(fā)生光電場增強,并且與金屬體表面接觸的試樣的拉曼散射光的強度被放大?？赏ㄟ^采用在其表面上具有金屬凹凸構(gòu)造的基板作為保持測試對象的載體(基板)來執(zhí)行表面增強拉曼散射。
[0004]主要采用表面上設(shè)置有凹凸并具有形成在具有凹凸的表面上的金屬膜的Si基板作為在其表面上具有金屬凹凸構(gòu)造的基板(參照專利文獻(xiàn)I至3)。
[0005]另外，還提出了 Al基板，所述Al基板的表面被陽極化以使得其一部分變?yōu)榻饘傺趸飳?Al2O3),并且在陽極化工藝期間自然地形成在金屬氧化物層中的多個微細(xì)的孔被填充有金屬(參照專利文獻(xiàn)4)。
[0006][現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0007][專利文獻(xiàn)]
[0008][專利文獻(xiàn)I]
[0009]日本特表2006-514286號公報
[0010][專利文獻(xiàn)2]
[0011]日本特許第4347801號公報
[0012][專利文獻(xiàn)3]
[0013]日本特開2006-145230號公報
[0014][專利文獻(xiàn)4]
[0015]日本特開2005-172569號公報
[0016][非專利文獻(xiàn)]
[0017][非專利文獻(xiàn)I]
[0018]光學(xué)快報，第17 卷，第 21 號，第 18556-18570 頁(Optics Express, Vol.17, N0.21,pp.18556-18570)

【發(fā)明內(nèi)容】
[0019]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0020]在專利文獻(xiàn)I至4中公開的常規(guī)的光電場增強基板是這樣的構(gòu)造，其中微細(xì)凹凸構(gòu)造形成在由諸如Si和Al的不透明物質(zhì)形成的基板的表面上，并且金屬膜形成在微細(xì)凹凸構(gòu)造的表面上或者金屬嵌入在凹部中。專利文獻(xiàn)4公開了采用諸如玻璃基板的透明基板的示例。然而，微細(xì)凹凸構(gòu)造本身由諸如硅和鍺的不透明物質(zhì)構(gòu)成。
[0021]常規(guī)的拉曼光譜學(xué)設(shè)備被構(gòu)造為從試樣的表面?zhèn)葯z測拉曼散射光。然而，在細(xì)胞(尺寸為微米級別的試樣)為測試對象的情況下，試樣本身變成拉曼散射光的障礙。因此，難以按照高S/N比接收弱拉曼光。
[0022]鑒于以上情況提出本發(fā)明。本發(fā)明的一個目的是提供一種能夠以高靈敏度檢測拉曼散射光的光電場增強裝置以及一種配備有所述光電場增強裝置的測量設(shè)備。
[0023]解決技術(shù)問題的手段
[0024]本發(fā)明的一種光電場增強裝置包括:
[0025]透明基板，在其表面上具有微細(xì)凹凸構(gòu)造；以及
[0026]在所述透明基板的微細(xì)凹凸構(gòu)造上由金屬形成的微細(xì)凹凸構(gòu)造層；
[0027]所述金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層具有微細(xì)凹凸構(gòu)造，在該微細(xì)凹凸構(gòu)造中，相鄰?fù)共块g的距離小于所述透明基板的微細(xì)凹凸構(gòu)造中與之對應(yīng)的相鄰?fù)共块g的距離；并且
[0028]通過局域等離子體激元的光電場增強效應(yīng)在金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的表面上生成增強的光電場，所述局域等離子體激元是由照射到微細(xì)凹凸構(gòu)造層上的光在金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的表面上感生的。
[0029]在金屬膜沿著透明基板的微細(xì)凹凸構(gòu)造均勻地形成的情況下，金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層將具有與透明基板的微細(xì)凹凸構(gòu)造相同的凹凸構(gòu)造。因此，金屬凹凸構(gòu)造層的相鄰?fù)共块g的距離將等于透明基板的微細(xì)凹凸構(gòu)造的相鄰?fù)共块g的距離。因此，本發(fā)明不包括均勻的金屬膜形成在透明基板的微細(xì)凹凸構(gòu)造上的情況。
[0030]應(yīng)該注意，相鄰?fù)共块g的距離定義為從一對相鄰?fù)共恐械妮^低的凸部的峰至另一凸部的具有當(dāng)從截面上看時相鄰?fù)共块g的凹部的最深部分的一半深度的位置的距離?？赏ㄟ^SEM (掃描電子顯微鏡)觀察截面，并且可從SEM圖像獲得凸部之間的距離。
[0031]另外，金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層中的微細(xì)凹凸構(gòu)造的所有相鄰?fù)共块g的距離沒有必要都小于基板的凹凸構(gòu)造的對應(yīng)的相鄰?fù)共块g的距離。也就是說，金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層可局部地包括相鄰?fù)共块g的距離等于或大于基板的凹凸構(gòu)造的對應(yīng)的相鄰?fù)共块g的距離的部分。
[0032]應(yīng)該注意，這里，金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層具有能夠生成局域等離子體激元的微細(xì)凹凸構(gòu)造。應(yīng)該注意，能夠生成局域等離子體激元的微細(xì)凹凸構(gòu)造通常是這樣的凹凸構(gòu)造，其中凸部的至少沿著垂直于基板的方向和平行于基板的方向之一的平均長度小于激勵光束的波長。
[0033]優(yōu)選的是，本發(fā)明的光電場增強裝置是這樣的:其中金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的微細(xì)凹凸構(gòu)造相對于從透明基板的側(cè)面照射的光，在透明基板的與形成有金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的表面相對的表面高效地生成增強的光電場。具體地說，優(yōu)選的是，在通過氣相沉積形成金膜的情況下，金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的厚度為400nm或更小，在通過氣相沉積形成銀膜的情況下，為90nm或更小。這里，在采用氣相沉積形成膜的情況下，厚度意指用于執(zhí)行氣相沉積的在平坦的基板上形成400nm或更小或者90nm或更小的厚度的膜的一定量的金屬(金或銀)。
[0034]優(yōu)選的是，金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的微細(xì)凹凸構(gòu)造包括相鄰?fù)共块g的距離為20nm或更小的部分。
[0035]應(yīng)該注意，可通過利用SEM使微細(xì)凹凸構(gòu)造的截面圖像成像、通過圖像處理對所述圖像進行二值化以及管理統(tǒng)計處理來獲得相鄰?fù)共块g的平均長度和凸部沿著垂直于基板的方向和平行于基板的方向的平均長度。
[0036]在本說明書中，術(shù)語“透明”是指相對于照射的光和相對于由測試對象由于照射的光而生成的光的透射率為50%或更大。應(yīng)該注意，更優(yōu)選的是，相對于這些類型的光的透射率為75%或更大，并且甚至更優(yōu)選地，為90%或更大。
[0037]在本發(fā)明的光電場增強裝置中，優(yōu)選的是，金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的微細(xì)凹凸構(gòu)造由粒狀微細(xì)構(gòu)造構(gòu)成，該粒狀微細(xì)構(gòu)造由構(gòu)成聚集在透明基板的微細(xì)凹凸構(gòu)造的表面上的金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的金屬形成。
[0038]這里，“聚集”是指當(dāng)金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層形成在基板上時，在基板的微細(xì)凹凸構(gòu)造的凸部處的聚集的金屬塊。所述塊被稱為顆粒。
[0039]應(yīng)該注意，這里，在粒狀微細(xì)凹凸構(gòu)造中，期望的是，凸部(粒狀部)的長寬比(垂直于基板的方向的長度/平行于基板的方向的長度)為0.5或更大。也就是說，期望的是，凸部沿著垂直于基板的方向的長度大于其平行于基板的方向的長度。
[0040]金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層是由通過激勵光束照射生成局域等離子體激元的金屬形成的。優(yōu)選的是，金屬為金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、鋁(Al)、鉬(Pt)，或者以這些金屬作為主要成分的合金。Au和Ag是尤其優(yōu)選的。
[0041]本發(fā)明的光電場增強裝置可采用以下構(gòu)造，其中:
[0042]所述透明基板包括透明基板主體和由與所述透明基板主體的物質(zhì)不同的物質(zhì)形成的構(gòu)成所述微細(xì)凹凸構(gòu)造的透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層。
[0043]具體地說，透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層可由金屬氫氧化物和金屬氧化物的氫氧化物中的至少一個形成。也就是說，透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層可有利地由金屬氫氧化物、金屬氧化物的氫氧化物或者金屬或金屬氧化物的二氫氧化物形成。
[0044]尤其優(yōu)選的是，透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層由三羥鋁石(Al [0H]3)和軟水鋁石(A100H)中的至少一個形成。另選地，可采用鈦(Ti )的氫氧化物或氧化鈦的氫氧化物作為透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層的物質(zhì)。
[0045]透明基板還可包括用作其背面上的防反射膜的第二微細(xì)凹凸構(gòu)造。
[0046]在這種情況下，所述第二微細(xì)凹凸構(gòu)造可通過由與透明基板的物質(zhì)不同的物質(zhì)形成的第二透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層構(gòu)成；并且第二透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層可由金屬氫氧化物和金屬氧化物的氫氧化物中的至少一個形成。也就是說，第二透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層可有利地由金屬氫氧化物、金屬氧化物的氫氧化物或者金屬或金屬氧化物的二氫氧化物形成。
[0047]尤其優(yōu)選的是，第二透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層由三羥鋁石(Al [0H]3)和軟水鋁石(A100H)中的至少一個形成。
[0048]本發(fā)明的光電場增強裝置可為試樣池，其配備有設(shè)置在透明基板的金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層上的保持液體試樣的液體試樣保持構(gòu)件。[0049]此外，液體試樣保持構(gòu)件可為包括液體入口和液體出口的流動細(xì)胞類型的試樣池。
[0050]本發(fā)明的測量設(shè)備包括:
[0051]本發(fā)明的光電場增強裝置；
[0052]激勵光照射部分，其將激勵光束照射到所述光電場增強裝置上；以及
[0053]光檢測部分，其檢測由激勵光束的照射生成的光。
[0054]發(fā)明效果
[0055]本發(fā)明的光電場增強裝置包括:透明基板，在其表面上具有微細(xì)凹凸構(gòu)造；以及在透明基板的微細(xì)凹凸構(gòu)造上由金屬形成的微細(xì)凹凸構(gòu)造層。所述金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層具有微細(xì)凹凸構(gòu)造，其中相鄰?fù)共块g的距離小于所述透明基板的微細(xì)凹凸構(gòu)造中與之對應(yīng)的相鄰?fù)共块g的距離。通過局域等離子體激元的光電場增強效應(yīng)在金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的表面上生成增強的光電場，所述局域等離子體激元是通過照射到微細(xì)凹凸構(gòu)造層上的光在金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的表面上感生的。
[0056]金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層具有相鄰?fù)共块g的距離小于作為背襯層的透明基板的微細(xì)凹凸構(gòu)造的對應(yīng)的相鄰?fù)共块g的距離的部分。因此，可預(yù)期的是，通過局域等離子體激元來改進光電場增強效應(yīng)。
[0057]具體地說，如果存在相鄰?fù)共块g的距離為20nm或更小的區(qū)域，可在所些區(qū)域生成稱為熱點的極強的光電場增強場。
[0058]布置在本發(fā)明的光電場增強裝置上的測試對象通過照射到布置有測試對象的區(qū)域上的光而生成的光將通過光電場增強效應(yīng)增強，并且可以按照高靈敏度檢測該光。
[0059]本發(fā)明的光電場增強裝置采用透明基板。因此，可從金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的正面?zhèn)群屯该骰宓谋趁鎮(zhèn)榷哒丈涔?激勵光)。另外，可在金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的正面?zhèn)群屯该骰宓谋趁鎮(zhèn)榷邫z測到對象由于激勵光的照射而生成的光(檢測到的光)?？筛鶕?jù)測試對象的類型、尺寸等自由地選擇是否從金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的正面?zhèn)然蛲该骰宓谋趁鎮(zhèn)日丈浼罟?，以及是否在金屬微?xì)凹凸構(gòu)造層的正面?zhèn)然蛲该骰宓谋趁鎮(zhèn)葯z測所檢測到的光，以使得能夠以高靈敏度進行檢測。也就是說，測量的自由度較高，并且能夠通過采用本發(fā)明的光電場增強裝置來以較高S/N比進行檢測。
[0060]在本發(fā)明的光電場增強裝置中，透明基板的表面上的微細(xì)凹凸構(gòu)造可由金屬氫氧化物或金屬氧化物的氫氧化物形成的透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層構(gòu)成。在這種情況下，可通過極其簡單的制造方法來制造透明微細(xì)凹凸構(gòu)造，其中其上氣相沉積有金屬的基板與水在高溫下反應(yīng)。因此，與常規(guī)的裝置相比，可顯著地降低制造成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0061]圖1A是示出作為光電場增強裝置的第一實施方式的光電場增強基板I的立體圖。
[0062]圖1B是圖1A所示的光電場增強基板I的側(cè)面的部分IB的放大圖。
[0063]圖2是用于制造光電場增強基板的方法的步驟的一系列截面圖。
[0064]圖3A是軟水鋁石層的表面的SEM圖像。
[0065]圖3B是金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的表面(30nm厚)的SEM圖像。
[0066]圖3C是金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的表面(60nm厚)的SEM圖像。[0067]圖3D是金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的表面(150nm厚)的SEM圖像。
[0068]圖3E是金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的截面(150nm厚)的SEM圖像。
[0069]圖4A是示出作為光電場增強裝置的第二實施方式的光電場增強基板2的立體圖。
[0070]圖4B是圖4A所示的光電場增強基板2的側(cè)面下部的部分IVB的放大圖。
[0071]圖5是示出軟水鋁石層的光反射率的波長相關(guān)特性的曲線圖。
[0072]圖6A是示出作為光電場增強裝置的第三實施方式的光電場增強試樣池3的平面圖。
[0073]圖6B是沿著圖6A的線VIB-VIB截取的光電場增強試樣池3的截面圖。
[0074]圖7是示出配備有光電場增強基板I的增強的拉曼光譜學(xué)設(shè)備的示意性構(gòu)造的圖。
[0075]圖8是示出增強的拉曼光譜學(xué)設(shè)備的設(shè)計修改形式的圖。
[0076]圖9是示出配備有光電場增強試樣池3的增強的拉曼光譜學(xué)設(shè)備的示意性構(gòu)造的圖。
[0077]圖10是示出針對測量的試樣獲得的拉曼光譜分布的曲線圖。
[0078]圖11是示出針對測量的試樣獲得的拉曼信號強度的氣相沉積的Au膜厚度相關(guān)特性的曲線圖。
【具體實施方式】
[0079]在下文中，將參照附圖描述本發(fā)明的光電場增強裝置的實施方式。應(yīng)該注意，為了有利于視覺理解，附圖中的組成元件的尺寸比與實際尺寸比不同。
[0080](第一實施方式)
[0081]圖1A是示出作為光電場增強裝置的第一實施方式的光電場增強基板I的立體圖。圖1B是圖1A所示的光電場增強基板I的側(cè)面的部分IB的放大圖。
[0082]如圖1A和圖1B所示，光電場增強基板I由在其表面上具有微細(xì)凹凸構(gòu)造23的透明基板10和形成在所述微細(xì)凹凸構(gòu)造23的表面上的金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24構(gòu)成。局域等離子體激元共振由照射到金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24的微細(xì)凹凸構(gòu)造25上的光(在下文中，激勵光)感生，并且通過局域等離子體激元共振在金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24的表面上生成增強的光電場。
[0083]金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24具有微細(xì)凹凸構(gòu)造，其中相鄰?fù)共块g的距離小于透明基板10的微細(xì)凹凸構(gòu)造23的對應(yīng)的凸部之間的距離。
[0084]具體地說，存在這樣的部分，其中金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24的微細(xì)凹凸構(gòu)造25中的凸部25a與相鄰?fù)共?5b之間的距離Wm小于透明基板10的微細(xì)凹凸構(gòu)造23的凸部23a與凸部23b (對應(yīng)于凸部25a和25b)之間的距離Wb，如圖1B所示。這里，相鄰?fù)共?5a和25b之間的距離Wm定義為從較低的凸部25b的峰至凸部25a的在相鄰?fù)共?5a和25b之間具有凹部25c的最深部分的深度Dm的一半深度Dm/2的位置的距離。相似地，相鄰?fù)共?3a和23b之間的距離Wb定義為從較低的凸部23b的峰至凸部23a的在相鄰?fù)共?3a和23b之間具有凹部23c的最深部分的深度Db的一半深度Db/2的位置的距離。
[0085]與金屬膜簡單地沿著透明基板10的微細(xì)凹凸構(gòu)造23形成的情況相比，金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24具有圓形的凸部24a以及較小的相鄰?fù)共恐g的距離。[0086]金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24的微細(xì)凹凸構(gòu)造25是凸部沿著垂直于基板的方向的長度和凸部沿著平行于基板的方向的長度中的至少一個小于激勵光的波長的微細(xì)凹凸構(gòu)造，這樣，可在金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24的表面上生成局域等離子體激元。
[0087]期望的是，金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24的凸部為由金屬的聚集物形成的顆粒。期望的是，粒狀凸部的長寬比(垂直于基板的方向的長度/平行于基板的方向的長度)為0.5或更大。
[0088]應(yīng)該注意，期望的是，在金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24的微細(xì)凹凸構(gòu)造25中，從凸部的峰至與其相鄰凹部的底的平均深度為200nm或更小，在它們之間具有凹部的相鄰?fù)共康姆逯g的平均間距為200nm或更小。
[0089]此外，期望的是，金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24的平均厚度為使得通過從透明基板的那一側(cè)照射的光在金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的與透明基板相對的表面上高效地生成增強的光電場的厚度。在金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層通過氣相沉積形成在基板的微細(xì)凹凸構(gòu)造上的情況下，優(yōu)選的是，就金用作金屬而言，所述厚度為400nm或更小，并且就銀用作金屬而言，所述厚度為90nm或更小。這些厚度不是指測量的厚度值，而是指用于執(zhí)行氣相沉積的在平坦的基板上形成厚度為400nm或更小或者90nm或更小的膜的金或銀的量。
[0090]應(yīng)該注意，金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的微細(xì)凹凸構(gòu)造中的所有相鄰?fù)共块g的距離不是一定要小于基板的微細(xì)凹凸構(gòu)造中的對應(yīng)的相鄰?fù)共块g的距離。然而，隨著金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的相鄰?fù)共?它們的距離小于基板的微細(xì)凹凸構(gòu)造中的對應(yīng)的相鄰?fù)共康木嚯x)的量增多，光電場增強效應(yīng)將變得更加顯著。
[0091]具體地說，如果存在金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層25的相鄰?fù)共块g的距離為20nm或更小的區(qū)域，則可在這些區(qū)域生成被稱作熱點的極強的光電場增強場。因此，優(yōu)選的是，存在相鄰?fù)共块g的距離為20nm或更小的大量的位置。
[0092]應(yīng)該注意，相鄰?fù)共靠杀舜瞬糠纸佑|。
[0093]另外，優(yōu)選的是，金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24的凸部是作為顆粒從透明基板10的微細(xì)凹凸構(gòu)造23的表面延伸的粒狀凸部。如果凸部呈粒狀，則表面積將增大，因此，附著于金屬的表面上的測試對象的量可增大，從而導(dǎo)致檢測到的光增多。
[0094]金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24的金屬物質(zhì)是當(dāng)用激勵光照射時能夠生成局域等離子體激元的金屬。這些金屬的示例包括Au、Ag、Cu、Al、Pt和以這些金屬作為它們的主要成分的合金。Au和Ag是尤其優(yōu)選的。
[0095]在本實施方式中，透明基板10包括由玻璃等形成的透明基板主體11以及透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層22，該透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層22在透明基板10的表面上構(gòu)成微細(xì)凹凸構(gòu)造23，并且由與透明基板主體11的物質(zhì)不同的物質(zhì)形成。透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層22優(yōu)選地為軟水鋁石層。另選地，透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層22可由三羥鋁石而非軟水鋁石形成。另外，透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層22可由金屬氫氧化物或金屬氧化物的氫氧化物形成。
[0096]微細(xì)凹凸構(gòu)造23不限于由與透明基板主體的物質(zhì)不同的物質(zhì)形成。通過處理透明基板主體的表面，微細(xì)凹凸構(gòu)造23可由與基板主體的物質(zhì)相同的物質(zhì)構(gòu)成。例如，可采用這樣的玻璃基板作為透明基板，所述玻璃基板的表面經(jīng)歷光刻法、離子束光刻法和納米壓印之一并且隨后經(jīng)歷干蝕刻工藝以在其上形成微細(xì)凹凸構(gòu)造。
[0097]應(yīng)該注意，最優(yōu)選的是，微細(xì)凹凸構(gòu)造23由軟水鋁石層22構(gòu)成，這是由于軟水鋁石層可容易地形成所述微細(xì)凹凸構(gòu)造23。
[0098]由諸如軟水鋁石的金屬氫氧化物或金屬氧化物的氫氧化物形成的透明微細(xì)凹凸構(gòu)造23具有整體鋸齒形截面，盡管所述凸部的尺寸(峰角的尺寸)和取向變化。透明微細(xì)凹凸構(gòu)造23上可形成金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24，并具有小于激勵光的波長的平均間距和平均深度。應(yīng)該注意，在這里，透明微細(xì)凹凸構(gòu)造23的間距是在它們之間具有凹部的相鄰?fù)共康姆逯g的距離，并且所述深度是從凸部的峰至與其相鄰凹部的底的距離。
[0099]將參照圖2描述制造本發(fā)明的光電場增強基板I的方法。
[0100]制備板狀的透明基板主體11。用丙酮和甲醇清潔透明基板主體11。然后，通過濺射方法在透明基板主體11的表面上形成鋁膜20。
[0101]接著，將其上具有鋁膜20的透明基板主體11浸沒在沸騰的純水中，然后在幾分鐘(大約5分鐘)之后取出。煮沸處理(軟水鋁石處理)使得鋁膜20透明，并生成具有微細(xì)凹凸構(gòu)造的軟水鋁石層22。
[0102]接著，將金屬氣相沉積到軟水鋁石層22上，以在軟水鋁石層上形成金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24。
[0103]可通過上面描述的工藝制備光電場增強基板I。
[0104]應(yīng)該注意，圖3A是透明基板的軟水鋁石層的表面的SEM圖像，通過在透明基板主體(BK-7:康寧公司(Corning)的Eagle2000)上濺射25nm厚的鋁然后煮沸5分鐘來形成軟水鋁石層。圖3B至圖3D是通過SEM (日立公司的S4100)獲得的軟水鋁石層的表面的SEM圖像，其上分別氣相沉積有30nm、60nm和150nm價值的Au。這里，“氣相沉積有30nm、60nm和150nm價值的Au”意指當(dāng)氣相沉積到平面基板上時將變?yōu)?0nm、60nm和150nm厚的一定量的Au被氣相沉積。
[0105]圖3A至圖3D的白色部分是凸部，灰色部分是凹部。凹凸圖案是不規(guī)則的，但形成在軟水鋁石層的整個表面上，并且微細(xì)凹凸構(gòu)造的平面內(nèi)均勻度很高。從圖3A所示的軟水鋁石層的表面的照片上看，應(yīng)該理解，凹凸構(gòu)造由大量峰狀凸部構(gòu)成。應(yīng)該注意，軟水鋁石層的凹凸構(gòu)造的截面為鋸齒形，如圖1B示意性地示出的。在氣相沉積30nm的Au的情況下，可以看出，凹凸構(gòu)造的凸部變厚并且凸部之間的距離變小，如圖3B所示。此外，圖3B中示出的金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的微細(xì)凹凸構(gòu)造是這樣一種凹凸構(gòu)造，其中在軟水鋁石層的表面上觀察到的峰狀凸部基本上得到保持。另外，隨著Au的厚度增大到60nm和150nm，如圖3C和圖3D所示，觀察到凸部的形狀變?yōu)榱?，凸部之間的距離變小，并且凹凸構(gòu)造變得與軟水鋁石層的表面上的凹凸構(gòu)造不同。
[0106]圖3E是具有氣相沉積在軟水鋁石層上的150nm價值的Au的金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的截面的SEM圖像。從截面圖像，應(yīng)該理解，凸部呈現(xiàn)具有大長寬比的從軟水鋁石層向上延伸的粒狀，并且金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造是一種大量凸部呈粒狀的粒狀微細(xì)構(gòu)造。另外，存在粒狀的凸部之間的距離極小的大量區(qū)域。應(yīng)該注意，如果光照射到凸部之間的距離為大約20nm或更小的區(qū)域上，則生成被稱作“熱點”的極強的光電場增強場。另外，因為通過將凸部形成為顆粒使得凸部的表面積增大，所以變得附著到金屬表面上的測試對象的量增大，并且檢測到的光的量也相應(yīng)增大。通過按照上述方式氣相沉積150nm價值的金屬，可簡單地形成凸部之間的距離為20nm或更小的大量區(qū)域。
[0107](第二實施方式)[0108]將描述作為本發(fā)明的光電場增強裝置的第二實施方式的光電場增強基板2。圖4A是示出本實施方式的光電場增強基板2的立體圖。圖4B是圖4A所示的光電場增強基板2的側(cè)面下部的部分IVB的放大圖。
[0109]本實施方式的光電場增強基板2是在其背面上還配備有第二透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層28的第一實施方式的光電場增強基板I。
[0110]第二透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層28與設(shè)置在透明基板10的正面上的第一透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層22相似，并可由軟水鋁石層構(gòu)成。背面上的透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層28當(dāng)光照射于其上時用作防反射層。
[0111]可通過如下步驟制備本實施方式的光電場增強基板2:在用于制備第一實施方式的光電場增強基板I的方法中，不僅在透明基板主體11的正面而且還在其背面上形成鋁膜；以及隨后管理煮沸處理。正面和背面上的鋁膜通過在純水中的煮沸處理變成軟水鋁石，并且可在透明基板主體11的正面和背面二者上形成相似的透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層22和28。
[0112]應(yīng)該注意，圖5是示出當(dāng)光從垂直于透明基板(BK-7:康寧公司的Eagle2000)的表面的方向進入時透明基板的反射率的曲線圖，其中所述透明基板上通過濺射形成50nm厚的鋁膜然后煮沸5分鐘以形成軟水鋁石層，所述光從軟水鋁石層的那一側(cè)進入。在當(dāng)前示例中，針對波長接近650nm的光，實現(xiàn)大約0.1%的反射率。通過改變通過濺射形成的鋁膜的厚度，可調(diào)節(jié)使反射率變?yōu)樽钚〉牟ㄩL，以控制干涉。
[0113](第三實施方式)
[0114]將描述作為本發(fā)明的光電場增強裝置的第三實施方式的試樣池3。圖6A是示出作為光電場增強裝置的第三實施方式的光電場增強試樣池3的平面圖。圖6B是沿著圖6A的線VIB-VIB截取的光電場增強試樣池3的截面圖。
[0115]本實施方式的光電場增強試樣池3配備有:光電場增強基板30,其由透明基板主體31、設(shè)置在透明基板主體31的表面上的透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層32和設(shè)置在微細(xì)凹凸構(gòu)造32上的金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層34構(gòu)成；以及液體試樣保持構(gòu)件35，其設(shè)置在金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層34上。
[0116]光電場增強基板30具有與第一實施方式的光電場增強基板I基本相似的構(gòu)造。也就是說，透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層32和金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層34與圖1B所示的第一光電場增強裝置I的透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層22和金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24相似，并且其物質(zhì)和制造方法也相似。
[0117]液體試樣保持構(gòu)件35可包括:間隔件部分36，其將液體試樣保持在金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層34上并形成用于液體試樣的流動通道36a ;以及透明上板38，諸如玻璃板，其配備有試樣通過其被注入的注入開口(液體入口)38和已經(jīng)流過流動通道36a的液體試樣通過其被排出的排放開口(液體出口)38b。
[0118]可通過與制造第一實施方式的基板I的方法相同的方法制造光電場增強基板30以及隨后以粘合方式將間隔件部分36與上板38附著來獲得本實施方式的光電場增強試樣池3。
[0119]應(yīng)該注意，間隔件部分36和上板38可一體地模制。另選地，間隔件部分36可與透明基板主體31 —體地模制。
[0120]將以上實施方式描述為具有配備有液體入口和液體出口的流動通道的流動池類型的光電場增強裝置。另選地，光電場增強試樣池可以將液體試樣簡單地保持在金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層上，而不是能夠使得液體通過其流入和流出的池。
[0121]另外，用作防反射膜的第二透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層可按照與第二實施方式的光電場增強基板2相同的方式設(shè)置于在光電場增強基板30上設(shè)置有金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層34的區(qū)域的背面上。
[0122]以上實施方式中描述的本發(fā)明的光電場增強裝置可有利地用于以下測量方法和測量設(shè)備中，即，在所述測量方法和測量設(shè)備中，將測試對象布置在裝置的金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層上；將激勵光照射到布置測試對象的位置上；以及檢測測試對象由于激勵光的照射而生成的光。例如，本發(fā)明的光電場增強裝置可應(yīng)用于增強的拉曼光譜學(xué)方法和熒光檢測方法。本發(fā)明的光電場增強裝置可在增強的拉曼光譜學(xué)方法中用作拉曼增強裝置，并且可在熒光檢測方法中用作熒光增強裝置。另外，當(dāng)檢測瑞利散射光、米氏散射光和二次諧波時，也可通過采用本發(fā)明的光電場增強裝置檢測到通過由局域等離子體激元共振增強的光電場放大的光。
[0123](拉曼光譜學(xué)方法和拉曼光譜學(xué)設(shè)備)
[0124]在下文中，拉曼光譜學(xué)方法和拉曼光譜學(xué)設(shè)備將被描述為采用本發(fā)明的光電場增強基板I的測量方法的示例。
[0125]圖7是示出配備有光電場增強基板I的增強的拉曼光譜學(xué)設(shè)備100的示意性構(gòu)造的示圖。
[0126]如圖7所示，拉曼光譜學(xué)設(shè)備100配備有前述光電場增強基板1、將激勵光束LI照射到光電場增強基板I上的激勵光照射部分140以及檢測由測試對象S生成并通過光電場增強基板I的操作放大的拉曼散射光L2的光檢測部分150。
[0127]激勵光照射部分140配備有:半導(dǎo)體激光器141，其輸出激勵光束LI ;反射鏡142，其將由半導(dǎo)體激光器141輸出的激勵光束LI朝著光電場增強基板I反射；半反射鏡144，其透射由反射鏡142反射的激勵光束LI,并朝著光檢測部分150反射來自光電場增強基板I的一側(cè)的包括由于激勵光束的照射LI由測試對象S生成并放大的拉曼散射光L2的光；以及透鏡146，其將穿過半反射鏡144的激勵光束LI聚焦到光電場增強基板I的布置有測試對象S的區(qū)域上。
[0128]光檢測部分150配備有:陷波濾波器151，其從由半反射鏡144反射的光中吸收激勵光束LI并透射所有其它光；針孔板153，其具有用于去除噪聲光的針孔152 ;透鏡154，其將通過陷波濾波器151的放大的拉曼散射光L2聚焦到針孔152中；透鏡156，其使通過針孔152的拉曼散射光準(zhǔn)直；以及分光器158，其檢測放大的拉曼散射光L2。
[0129]將描述采用拉曼光譜學(xué)設(shè)備100測量測試對象S的拉曼光譜的拉曼光譜學(xué)方法。
[0130]激勵光束LI從光照射部分140的半導(dǎo)體激光器141輸出。激勵光束LI由反射鏡142朝著光電場增強基板I反射，穿過半反射鏡144，通過透鏡146聚焦，并照射到光電場增強基板I上。
[0131]由于激勵光束LI的照射在光電場增強基板I的金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24上感生局域等離子體激元，并且在金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24的表面上生成增強的光電場。由對象S生成并由增強的光電場放大的拉曼散射光L2穿過透鏡146并通過半反射鏡144朝著分光器158反射。應(yīng)該注意，此時，由光電場增強基板I反射的激勵光束LI也通過半反射鏡144朝著分光器158反射。然而，激勵光束LI被陷波濾波器151截止。此外,波長與激勵光束LI的波長不同的光穿過陷波濾波器151，通過透鏡154聚焦，穿過針孔152，通過透鏡156變準(zhǔn)直，并進入分光器158。應(yīng)該注意，在拉曼光譜學(xué)設(shè)備100中，瑞利散射光(或米氏散射光)的波長與激勵光束LI相同，并且因此被陷波濾波器截止，并且不進入分光器158。拉曼散射光L2進入分光器158，并且執(zhí)行拉曼光譜測量。
[0132]將本實施方式的拉曼光譜學(xué)設(shè)備100構(gòu)造為采用有效地放大拉曼散射光的第一實施方式的光電場增強基板I。因此，可執(zhí)行數(shù)據(jù)的可靠性較高并且數(shù)據(jù)的再現(xiàn)性較有利的高度精確的拉曼光譜測量。光電場增強基板I的表面凹凸構(gòu)造具有較高的平面內(nèi)均勻度。因此，即使光照射位置改變，并且針對同一試樣執(zhí)行測量，也可獲得具有較有利的再現(xiàn)性的數(shù)據(jù)。因此，也可通過改變光照射位置來針對單個試樣獲得多組數(shù)據(jù)，以提高數(shù)據(jù)的可靠性。
[0133]在測試對象是諸如細(xì)胞的大的試樣的情況下，通過采用在光電場增強基板I的背面執(zhí)行檢測的構(gòu)造(如本實施方式的拉曼光譜學(xué)設(shè)備100)，金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層和測試對象之間的界面處最強烈地生成的放大的拉曼散射光不被測試對象本身阻擋并可從透明基板的背面?zhèn)葯z測到。應(yīng)該注意，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)確認(rèn)，在不受金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的影響下，最厚達(dá)特定厚度的金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層使得能夠在透明基板的背面?zhèn)葯z測到放大的拉曼散射光(參照下面描述的示例)。
[0134]將上述實施方式的拉曼光譜學(xué)設(shè)備100構(gòu)造為使得激勵光束從與其試樣保持表面(正面)相對的表面(裝置的背面)進入光電場增強裝置1，并且還從所述背面檢測拉曼散射光。另選地，可使得激勵光束LI進入金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24的表面(試樣保持表面)并且還可如在根據(jù)圖8所示的設(shè)計修改形式中的拉曼光譜學(xué)設(shè)備110中那樣在試樣保持表面的一側(cè)檢測到拉曼散射光L2。
[0135]此外，激勵光照射部分和光檢測部分之一可布置在金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層24的表面?zhèn)壬?，并且另一個可布置在光電場增強基板I的背面?zhèn)壬稀?br> [0136]如上所述，本發(fā)明的光電場增強裝置采用透明基板。因此，光可從金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的表面?zhèn)然驈耐该骰宓谋趁嬲丈洹Ａ硗?，可在金屬微?xì)凹凸構(gòu)造層的表面?zhèn)壬匣蛟谕该骰宓谋趁鏅z測到試樣由于光的照射而生成的光。因此，根據(jù)測試對象的類型、尺寸等可自由地選擇是否從金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的正面?zhèn)然蛲该骰宓谋趁鎮(zhèn)日丈浼罟?，以及是否在金屬微?xì)凹凸構(gòu)造層的正面?zhèn)然蛲该骰宓谋趁鎮(zhèn)壬蠙z測所檢測到的光。因此，測量的自由度很高，并且能夠在較高的S/N比下進行檢測。
[0137]圖9是示出配備有流動池的拉曼光譜學(xué)設(shè)備120的示意性構(gòu)造的示圖，所述拉曼光譜學(xué)設(shè)備120是上面描述的第三實施方式的光電場增強裝置3。
[0138]圖9所示的拉曼光譜學(xué)設(shè)備120與圖7所示的拉曼光譜學(xué)設(shè)備100的不同之處在于其配備有流動池光電場增強試樣池3而非光電場增強基板I。通過采用這種流動池光電場增強裝置，在使得液體試樣流動的同時，可測量作為測試對象的液體試樣的拉曼光譜。
[0139]應(yīng)該注意，同樣地，在利用流動池光電場增強裝置3的測量中，可使得激勵光束從金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的正面?zhèn)冗M入光電場增強裝置3，并且可在金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的正面?zhèn)壬蠙z測到拉曼散射光。然而，當(dāng)在液體試樣流動的同時測量拉曼散射光時，液體試樣針對拉曼散射光的透射率和吸收率將可能伴隨著液體試樣的運動而變化。因此，優(yōu)選的是，如圖9所示，在基板30的背面?zhèn)壬蠙z測拉曼散射光。
[0140]如先前所述，本發(fā)明的光電場增強裝置還可應(yīng)用于等離子體增強的熒光檢測設(shè)備。同樣地，在這種情況下，測試對象可布置在光電場增強裝置的金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層上，激勵光可從測試對象側(cè)照射，并且可從測試對象側(cè)檢測放大的熒光。另選地，激勵光可從透明基板的背面?zhèn)日丈?，并且可在所述背面?zhèn)壬蠙z測熒光。另選地，激勵光可從測試對象側(cè)照射，并且可在透明基板的背面?zhèn)壬蠙z測熒光。
[0141][示例I]
[0142]在下文中，將描述光電場增強基板I的具體制造示例，所述示例是本發(fā)明的光電場增強裝置的第一實施方式，并將描述采用測量試樣的拉曼光譜測量結(jié)果。
[0143][制造光電場增強基板的方法]
[0144]采用玻璃基板(BK-7:康寧公司的Eagle 2000)作為透明基板主體11。
[0145]玻璃基板主體11經(jīng)歷5分鐘的丙酮超聲波清洗(45kHz)和5分鐘的甲醇超聲波清洗(45kHz)。然后，利用濺射設(shè)備(Canon Anelva)在玻璃基板11上形成25nm厚的鋁層
20。應(yīng)該注意，采用表面狀測量裝置(TENCOR)測量鋁層的厚度，并且確認(rèn)該厚度為25nm(±10%)。
[0146]然后，在水浴(Nishi Seiki K.K.)中制備純水并煮沸。其上具有鋁層20的玻璃基板主體11浸沒于沸水中，然后在5分鐘之后取出。此時，經(jīng)確認(rèn)，在其上具有鋁層20的玻璃基板11浸沒于沸水中之后的I至2分鐘，鋁變得透明。鋁層20通過煮沸處理(軟水鋁石處理)變?yōu)檐浰X石層22。用SEM (日立的S4100)觀察軟水鋁石層22的表面的結(jié)果與圖3A中所示的相同。
[0147]最后，30nm價值的Au氣相沉積到軟水招石層22的表面上，以生成金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層(示例I )。應(yīng)該注意，也制造了 60nm和150nm價值的Au沉積在軟水鋁石層22 (示例2和示例3)的表面上的試樣。各個試樣的表面的SEM圖像分別示于圖3B至圖3D中。
[0148](拉曼散射光的測量)
[0149]將其中溶解有羅丹明6G的100 U I乙醇溶液灑到通過上述方法制造的光電場增強基板的各個試樣(示例I至示例3)上。使得溶液干燥，并且使用干燥的試樣來測量拉曼散射光。
[0150]采用顯微拉曼分光器(HR800)來檢測拉曼散射光。采用峰波長為785nm的激光束作為激勵光束，并在20x的放大率下執(zhí)行觀察。圖10是示出通過檢測來自基板正面和背面的拉曼散射光獲得的拉曼位移光譜分布的曲線圖，采用其上氣相沉積有60nm Au的試樣(示例2)。從基板正面測量是指激勵光從金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層上的染料側(cè)照射的情況，并且在金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層上的染料側(cè)檢測拉曼散射光。從基板背面測量是指激勵光從金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層下方的透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層一側(cè)照射的情況(激勵光從基板的背面照射)，并且在基板的背面?zhèn)葯z測拉曼散射光。
[0151]從圖10清楚的是，在基板的正面和背面的基本相同位置處以等同的強度檢測到拉曼位移信號。在常規(guī)的拉曼測量中，不存在在基板的背面?zhèn)葯z測到拉曼信號的示例。然而，清楚的是，采用本發(fā)明的光電場增強裝置的拉曼測量能夠在基板的背面?zhèn)葯z測拉曼信號。
[0152]應(yīng)該注意，本示例采用干燥并固定作為測量試樣中的測試對象的染料。測試對象的厚度極小，因此正面和背面的信號強度處于相同水平。然而，當(dāng)在厚度為I Pm級別的諸如細(xì)胞的試樣上執(zhí)行拉曼光譜學(xué)時，認(rèn)為更有利的是，在背面?zhèn)葟脑鰪娦?yīng)高的金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層與試樣之間的界面附近檢測信號。
[0153]圖11是針對示例I至示例3中的每一個，利用通過在基板正面檢測拉曼散射光獲得的拉曼位移光譜分布，相對于作為水平軸的Au氣相沉積膜厚度描繪出在去除白噪聲之后1360CHT1的峰強度的圖。
[0154]如圖11所示，隨著Au氣相沉積膜厚度變大，獲得較強的信號強度。隨著Au氣相沉積膜厚度變厚，Au形成粒狀，如從圖3B至圖3D的SEM圖像清楚地看出。此外，Au形成柱狀以增大金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造的表面積，并且由于金屬凸部之間的距離變小而生成大量熱點。這些被認(rèn)為是信號強度隨著Au氣相沉積膜厚度變大而增強的原因。
【權(quán)利要求】
1.一種光電場增強裝置，該光電場增強裝置包括: 透明基板，其表面上具有微細(xì)凹凸構(gòu)造；以及 在該微細(xì)凹凸構(gòu)造的表面上形成的金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層； 該金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層具有微細(xì)凹凸構(gòu)造，該微細(xì)凹凸構(gòu)造的相鄰?fù)共块g的間隔小于所述透明基板的微細(xì)凹凸構(gòu)造的與該相鄰?fù)共块g對應(yīng)的相鄰?fù)共块g的間隔；并且 通過局域等離子體激元的光電場增強效應(yīng)在所述金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的表面上生成增強的光電場，所述局域等離子體激元是由照射到所述金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層上的光在該金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的表面上感生的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電場增強裝置，其中， 所述金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的微細(xì)凹凸構(gòu)造是由粒狀微細(xì)構(gòu)造構(gòu)成的，該粒狀微細(xì)構(gòu)造由構(gòu)成該金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層的金屬在所述透明基板的微細(xì)凹凸構(gòu)造的表面上聚集而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和權(quán)利要求2中的任一項所述的光電場增強裝置，其中， 構(gòu)成所述金屬微細(xì)構(gòu)造層的金屬是金、銀、銅、鋁和鉬中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的光電場增強裝置，其中， 所述透明基板包括透明基板主體以及該透明基板主體的表面上具有的透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層，該透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層由構(gòu)成所述微細(xì)凹凸構(gòu)造的與該透明基板主體不同的物質(zhì)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電場增強裝置，其中， 所述透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層是由金屬氫氧化物和金屬氧化物的氫氧化物中的至少一種形成的。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電場增強裝置，其中， 所述透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層是由三羥鋁石和軟水鋁石中的至少一種形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的光電場增強裝置，其中， 所述透明基板在背面具有作為防反射膜發(fā)揮作用的第二微細(xì)凹凸構(gòu)造。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光電場增強裝置，其中， 所述第二微細(xì)凹凸構(gòu)造是由第二透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層構(gòu)成的，該第二透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層由與所述透明基板不同的物質(zhì)構(gòu)成；并且 所述第二透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層是由金屬氫氧化物和金屬氧化物的氫氧化物中的至少一種形成的。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光電場增強裝置，其中， 所述第二透明微細(xì)凹凸構(gòu)造層是由三羥鋁石和軟水鋁石中的至少一種形成的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項所述的光電場增強裝置，其中， 在所述透明基板的所述金屬微細(xì)凹凸構(gòu)造層上具有用于保持液體試樣的液體試樣保持構(gòu)件。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的光電場增強裝置，其中， 所述液體試樣保持構(gòu)件包括液體入口和液體出口。
12.一種測量設(shè)備，該測量設(shè)備包括: 根據(jù)權(quán)利要求1至11中的任一項所述的光電場增強裝置； 激勵光照射部分，其向所述光電場增強裝置照射激勵光；以及光檢測部分，其檢測由所述激勵光束的照射生成的光。 ·
【文檔編號】B82Y20/00GK103430012SQ201280014387
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月22日
【發(fā)明者】山添昇吾, 納谷昌之, 白田真也 申請人:富士膠片株式會社