[发明专利]表面增强拉曼散射元件及其制造方法

说明书

SERS元件(3)具备：基板(4)；细微结构部(7)，被形成于基板(4)的表面(4a)上并且具有多个柱脚(11)；导电体层(6)，被形成于细微结构部(7)上并且构成使表面增强拉曼散射发生的光学功能部(10)。在各个柱脚(11)的外表面，设置有沟槽(12)。在导电体层(6)，在沟槽(12)的内表面的至少一部分露出的状态下导电体层(6)被形成于各个柱脚(11)的外表面，从而形成多个间隙(G)。

技术领域

本发明涉及表面增强拉曼散射元件及其制造方法。

背景技术

作为现有的表面增强拉曼散射元件，众所周知有具备使表面增强拉曼散射(SERS：Surface Enhanced Raman Scattering)发生的微小金属结构体的表面增强拉曼散射元件(例如参照专利文献1以及非专利文献1)。在这样的表面增强拉曼散射元件中，使成为拉曼分光分析的对象的试样接触于微小金属结构体，在该状态下如果激发光被照射于该试样的话则发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。

可是，例如在专利文献2中，记载了分别在基板的一面、以及被形成于该基板的一面的多个微小突起部的上表面(或者被形成于该基板的一面的多个细微孔的底面)，以成为非接触状态的形式(以最短部分的间隔成为5nm～10μm左右的形式)形成有金属层的微小金属结构体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开2011-33518号公报

专利文献2：日本专利申请公开2009-222507号公报

非专利文献

非专利文献1：“Q-SERSTM G1 Substrate”，[online]，OPTO SICENCE株式会社，[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

如上所述如果所谓纳米间隙被形成于微小金属结构体的话则在激发光被照射的时候局部电场发生增强，并且表面增强拉曼散射的强度被增大。

因此，本发明的目的在于，提供一种能够由适宜的纳米间隙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及其制造方法。

解决问题的技术手段

本发明的一个方面的表面增强拉曼散射元件具备：基板；细微结构部，被形成于基板的表面上并且具有多个凸部；导电体层，被形成于细微结构部上并且构成使表面增强拉曼散射发生的光学功能部；在多个凸部的各个的外表面设置有凹陷区域，在导电体层，在凹陷区域的内表面的至少一部分露出的状态下导电体层被形成于多个凸部的各个的外表面，从而形成多个间隙。

在该表面增强拉曼散射元件中，在凹陷区域的内表面的至少一部分露出的状态下导电体层被形成于多个凸部的各个的外表面，由此，多个间隙被形成于构成光学功能部的导电体层。被形成于该导电体层的间隙作为局部电场发生增强的纳米间隙而适宜地发挥功能。因此，根据该表面增强拉曼散射元件，能够由适宜的纳米间隙使表面增强拉曼散射的强度增大。

在本发明的一个方面的表面增强拉曼散射元件中，多个凸部也可以沿着表面被周期性地排列。根据该结构，能够稳定地使表面增强拉曼散射的强度增大。

在本发明的一个方面的表面增强拉曼散射元件中，凹陷区域也可以相对于1个凸部被设置多个。根据该结构，能够使作为纳米间隙适宜地发挥功能的间隙增加。