[发明专利]表面等离子体共振传感器及该传感器用芯片

权利要求书

1.一种表面等离子体共振传感器，其包括：表面等离子体共振传感器用芯片、向所述表面等离子体共振传感器用芯片照射光的光源、以及接受由所述表面等离子体共振传感器用芯片反射的光的光检测器，所述表面等离子体共振传感器的特征在于，

所述表面等离子体共振传感器用芯片具有基板、和形成为覆盖所述基板表面的至少一部分的金属层，在所述金属层的表面形成有多个凹部，

所述凹部内的内壁面具有至少一组对置的金属层表面，在所述对置的金属层表面产生局部存在的共振电场，

从所述光源射出并射入到所述传感器用芯片的表面、并且在所述金属层表面的包括所述凹部的区域反射的光，由所述光检测器接受，由此测定所述传感器用芯片上的反射率或者由所述光检测器接受的光强度。

2.根据权利要求1所述的表面等离子体共振传感器，其特征在于，所述凹部在从与所述基板的主平面垂直的方向观看时具有单方向较长的形状，垂直地射入到所述传感器用芯片的表面的光是直线偏振光的光，所述直线偏振光的光的偏振光面与所述凹部的长度方向正交。

3.根据权利要求1所述的表面等离子体共振传感器，其特征在于，所述凹部在从与所述基板的主平面垂直的方向观看时具有单方向较长的形状，垂直地射入到所述传感器用芯片的表面的光是非直线偏振光的光，由所述光检测器接受的光是在所述金属层的表面反射的光中的、以与所述凹部的长度方向正交的偏振光面射入到所述金属层上的直线偏振光成分。

4.根据权利要求1所述的表面等离子体共振传感器，其特征在于，所述凹部在所述金属层的表面上以一定间距排列。

5.根据权利要求2所述的表面等离子体共振传感器，其特征在于，所述凹部的深度大于等于20nm且小于等于100nm，在与射入到所述金属层的表面的光的偏振光面平行的方向上，所述凹部的宽度大于等于20nm且小于等于100nm。

6.根据权利要求1所述的表面等离子体共振传感器，其特征在于，彼此相邻的所述凹部之间的间隔小于等于射入到所述金属层的表面的光的波长的二分之一。

7.根据权利要求6所述的表面等离子体共振传感器，其特征在于，彼此相邻的所述凹部之间的间隔小于等于400nm。

8.根据权利要求1所述的表面等离子体共振传感器，其特征在于，使两个波长以上的光向所述传感器用芯片垂直射入，利用所述光检测器测定所述传感器用芯片所反射的各个波长的光的反射率或各个波长的光的光强度。

9.一种表面等离子体共振传感器用芯片，其包括基板和形成为覆盖所述基板表面的至少一部分的金属层，在所述金属层的表面接受光，所述表面等离子体共振传感器用芯片的特征在于，

在所述金属层的表面形成有多个凹部，所述凹部内的内壁面具有至少一组对置的金属层表面，在所述对置的金属层表面产生局部存在的共振电场。

10.根据权利要求9所述的表面等离子体共振传感器用芯片，其特征在于，所述基板的表面具有多个凹坑，所述金属层形成于所述基板的表面上，以形成反映了设于所述基板表面上的凹坑的形状的凹部。

11.根据权利要求10所述的表面等离子体共振传感器用芯片，其特征在于，所述金属层在所述基板的凹坑内由膜厚大于等于40nm且小于等于100nm的金属薄膜形成。

12.根据权利要求9所述的表面等离子体共振传感器用芯片，其特征在于，所述凹部的内壁面的倾斜角相对于所述基板的主平面大于等于75度且小于等于90度。

13.根据权利要求9所述的表面等离子体共振传感器用芯片，其特征在于，所述凹部的底面的中央部朝向所述凹部的开口侧鼓起。

14.根据权利要求13所述的表面等离子体共振传感器用芯片，其特征在于，所述鼓起的高度大于等于所述凹部的深度的5％且小于等于其20％。

15.根据权利要求9所述的表面等离子体共振传感器用芯片，其特征在于，所述凹部形成相互平行的槽。

16.根据权利要求9所述的表面等离子体共振传感器用芯片，其特征在于，将所述凹部沿两个方向排列，而且将所述凹部配置成方格状。