CN110268250A - 表面增强红外吸收台 - Google Patents

Abstract

表面增强红外吸收台可以包括基板、从基板延伸的静态岛以及从基板延伸的可移动纳米指状物。静态岛可以具有等离子体活性岛帽以及至少一微米的与基板平行的维度。可移动纳米指状物可以与维度对齐。可移动纳米指状物可以具有可闭合到距岛帽小于或等于5nm的等离子体活性指状物帽。

Description

表面增强红外吸收台

背景技术

表面增强红外吸收(SEIRA)有时用于分析诸如无机材料和复杂的有机分子的分析物的结构。SEIRA将红外辐射或光聚焦到分析物上，其中光与分析物之间的相互作用被检测以用于分析。

附图说明

图1是示意性地图示示例SEIRA台的一部分的侧视图。

图2是用于形成示例SEIRA台的示例方法的流程图。

图3是示意性地图示示例SEIRA感测系统的一部分的侧视图。

图4是使用示例SEIRA感测系统分析分析物的示例方法的流程图。

图5是另一示例SEIRA台的一部分的透视图。

图6是图5的示例SEIRA台的俯视图。

图7是另一示例SEIRA台的一部分的俯视图。

图8是另一示例SEIRA台的一部分的俯视图。

图9是另一示例SEIRA台的一部分的俯视图。

图10是另一示例SEIRA台的一部分的俯视图。

图11是示意性地图示示例SEIRA/表面增强拉曼光谱(SERS)感测系统的一部分的侧视图。

整个附图中，相同的附图标记标示相似但不一定相同的要素。附图不一定是按比例的，并且可以夸大某些部件的尺寸以更清楚地说明所示示例。此外，附图提供了与描述一致的示例和/或实现；然而，描述并不限于附图中提供的示例和/或实现。

具体实施方式

SEIRA利用相邻的导电表面或金属表面之间的能量定位间隙(energylocalization gaps)。减小间隙的尺寸可以增强性能。本文中公开的是SEIRA台的示例，该SEIRA台的示例提供用于强能量定位/强信号强度的、小的、受控的自限制单数位纳米(self-limited single digit nanometer)间隙，同时制造更经济的。

示例SEIRA台包括柔性纳米指状物和更宽的突出岛(protruding island)。岛表现出有利于在红外波长下操作的足迹。纳米指状物是柔性的，以便朝向岛倾斜以创建小于或等于5nm并且小至1至2nm的自限制纳米间隙，创建导致强光谱信号响应的高光能浓度的热点。由于纳米间隙由纳米指状物和岛的闭合形成，因此纳米指状物和岛之间的纳米间隙的尺寸并不完全取决于制造密度或分辨率，有利于低成本制造技术。

本文中公开了示例SEIRA台，该示例SEIRA台可以包括基板、从基板延伸的静态岛以及从基板延伸的可移动纳米指状物。静态岛可以具有等离子体活性岛帽以及至少一微米的与基板平行的维度。可移动纳米指状物可以与维度对齐。可移动纳米指状物可以具有可闭合到距岛帽小于或等于5nm的等离子体活性指状物帽。

本文中公开了使用SEIRA分析分析物的示例方法。该方法可以包括将分析物施加到SEIRA台。SEIRA台可以包括基板、从基板延伸的静态岛以及从基板延伸的可移动纳米指状物。静态岛可以具有等离子体活性岛帽以及至少一微米的与基板平行的维度。可移动纳米指状物可以与维度对齐。可移动纳米指状物可以具有可闭合到距岛帽小于或等于5nm的等离子体活性指状物帽。该方法可以进一步包括：朝向岛帽闭合指状物帽，照射指状物帽和岛帽，以及感测红外吸收以分析分析物。

本文公开了用于形成SEIRA台的示例方法。该方法可以包括形成从基板延伸的静态岛，静态岛中的每个具有至少一微米的与基板平行的维度，其中每个静态岛具有等离子体活性岛帽。该方法可以进一步包括形成从基板延伸的可移动纳米指状物，其中纳米指状物中的每个与相邻的静态岛的维度对齐。每个可移动纳米指状物可以具有可闭合到距相邻的静态岛的岛帽小于或等于5nm的等离子体活性指状物帽。

图1是用于在SEIRA感测系统中使用的示例SEIRA台20的一部分的侧视图。台20作为表面用于支撑分析物以及用于增强撞击红外光与分析物之间的相互作用，以增强传感器灵敏度。台20利用可以可靠并且经济地制造的架构。台20提供小尺寸的间隙，用于增强性能的强能量定位。台20包括基板24、岛28和纳米指状物32。

基板24包括用于支撑岛28和纳米指状物32的基底、基座或底板。在一个实现中，基板24包括硅、石英、陶瓷、玻璃的层或诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的聚合物膜。在一个实现中，基板24可以另外包含硅基板与岛28以及纳米指状物32之间的介电材料中间层。这种介电中间层可以由诸如SiO₂TEOS的材料、SiC的钝化层、氮化硅等形成。在其他实现中，可以利用其他介电材料中间层。在又一些实现中，基板24可以由其他材料形成。

岛28包括直立结构并从基板24突出，具有至少一微米的与基板24平行的维度D。由于岛28的至少一微米的维度，岛28可以用作在红外波长下工作的天线。岛28相对于纳米指状物32是基本静止或不可移动的。

在所示的示例中，岛28包括基柱34和等离子体活性岛帽36。基柱34用作支撑帽36的杆。在一个实现中，基柱34由聚合物形成。可以形成每个柱34的聚合物材料的示例包括但不限于：光致抗蚀剂、PDMS或选自包括介电材料和非介电材料两者、由高度交联的UV可固化或热可固化的聚合物、高度交联的UV可固化或热可固化的塑料、聚硅氧烷化合物、硅、氧化硅、旋涂玻璃、溶胶凝胶材料、氮化硅、金刚石、类金刚石碳、氧化铝、蓝宝石、氧化锌和氧化钛组成的组的材料。

帽36包括形成在柱34的顶部上的等离子体活性或导电结构。等离子体活性结构材料是将诸如光或光子等的辐射转换成等离子体(电子气体中的密度波)的材料。在一个实现中，帽36包括增强与间隙中的分析物相互作用的电磁辐射的强度的金属材料。在一个实现中，帽36包括银、金、铜、铂、铝，或以合金或多层系统的形式的这些金属的组合。在一个实现中，帽36可以包括诸如氧化铟锡、氧化铝锌、氟掺杂的氧化锡、掺杂的氧化锌、氮化钛、碳纳米管网络和石墨烯的材料。在另一实现中，帽36可以包括提供这种强度增强的其他材料。

纳米指状物32包括细长的纳米级柔性柱状支撑物，诸如针、棒、指状物或从邻近岛36的基板24升起的线。在一个实现中，纳米指状物32具有至少10：1的纵横比(厚度或直径的至少10倍的高度)。在一个实现中，这种纳米指状物32具有在50nm与100nm之间的厚度或直径，同时具有至少500nm的高度，并且在一个实现中，具有至少700nm的高度。在所示的示例中，纳米指状物32是可移动的，其中这种柱状结构响应于微毛细管力或范德华力(micro-capillary forces or van der Waals forces)而朝向岛28弯曲或折曲，其中对于具有增强的能量定位的较小间隙，这种弯曲有利于闭合纳米指状物32与岛28之间的间隔。在一个实现中，柱44在足够闭合岛28的位置处从基板24升起，使得柱44可弯曲到或可闭合到一位置，在该位置中纳米指状物32的尖端在岛36的1nm内。

如图1示意性所示，纳米指状物32包括支撑等离子体活性尖端或帽46的柱44。在一个实现中，柱44包括由聚合物材料形成的细长柱。柱44用作支撑帽46的杆。聚合物材料有助于使用模塑、压印或其他制造技术来形成柱44。聚合物材料进一步有利于柱44的弯曲和折曲，并随后在台20的使用期间闭合。在一个实现中，柱44具有小于一微米的直径。在一个实现中，柱44的具有小于或等于500nm的直径。可以形成每个柱44的聚合物材料的示例包括但不限于：光致抗蚀剂、PDMS或选自包括介电材料和非介电材料两者、由高度交联的UV可固化或热可固化的聚合物、高度交联的UV可固化或热可固化的塑料、聚硅氧烷化合物、硅、氧化硅、旋涂玻璃、溶胶凝胶材料、氮化硅、金刚石、类金刚石碳、氧化铝、蓝宝石、氧化锌和氧化钛组成的组的柔性材料。

帽46与岛28的帽36相似。帽46包括形成在柱44的顶部上的等离子体活性或导电结构。等离子体活性结构材料是将诸如光或光子等的辐射转换成等离子体(电子气体中的密度波)的材料。在一个实现中，帽46包括增强与间隙中的分析物相互作用的电磁辐射的强度的金属材料。在一个实现中，帽46包括银、金、铜、铂、铝，或以合金或多层系统的形式的这些金属的组合。在一个实现中，36可以包括诸如氧化铟锡、氧化铝锌、氟掺杂的氧化锡、掺杂的氧化锌、氮化钛、碳纳米管网络和石墨烯的材料。在另一实现中，纳米指状物帽46可以包括提供这种强度增强的其他材料。在所示的示例中，柱44在足够闭合岛28的位置处从基板24升起，使得柱44可弯曲到或可闭合到距纳米指状物帽46小于或等于5nm岛帽36的位置。在一些实现中，柱44可弯曲到或可闭合到一位置，在该位置中纳米指状物帽46与岛帽36的间隔小于或等于2nm的位置。

图2是可用于形成具有用于强能量定位的小间隙和增强性能的SEIRA台的示例方法100的流程图。尽管关于形成诸如台20的SEIRA台描述了方法100，但可以利用方法100来形成本文中公开的SEIRA台或类似SEIRA台中的任何SEIRA台。如块110所指示，形成从基板延伸的静态岛。静态岛每个具有至少一微米的与基板平行的维度D。每个静态岛具有等离子体活性或导电岛帽36。

在一个实现中，每个静态岛28具有细长的横截面形状，诸如细长的椭圆形或矩形，细长的椭圆形或矩形的主要维度或长度为至少一微米。在一个实现中，每个静态岛28为具有至少一微米的长度或高度的三角形。在又一实现中，静态岛28为具有至少一微米的直径的圆形。在又一些实现中，静态岛28可以包括具有至少一微米的维度的其他横截面形状。

如块114所指示，可移动纳米指状物形成在基板上与相邻的静态岛的维度对齐。短语“与相邻的静态岛的维度对齐”意味着沿至少一微米的岛的维度延伸的假想线与纳米指状物相交。形成的纳米指状物中的每个具有可闭合到距相邻的静态岛28的岛帽36小于或等于5nm的等离子体活性指状物帽。在一个实现中，形成的纳米指状物中的每个具有可闭合到距相邻的静态岛28的岛帽36小于或等于2nm的等离子体活性指状物帽。换句话说，纳米指状物由材料形成并且维度被制作成可弯曲或柔性的，使得纳米指状物的帽可以朝向岛移动以在岛28与纳米指状物32的尖端或帽之间提供小于或等于5nm或小于或等于2nm的间隙。

在一个实现中，使用纳米压印光刻在基板24上形成岛28和纳米指状物32。利用纳米压印光刻，用压印母版(诸如石英母版)在基板24上压印一层可塑造的材料(诸如UV抗蚀剂)，或使一层可塑造的材料(诸如UV抗蚀剂)凸出，其中紫外光被施加以凝固或固化图案化的UV抗蚀剂。牺牲或收回压印母版留下剩余的基板并形成从基板24竖立起来的柱34、44。然后柱被覆盖上帽36、46。

图3是包括台20的示例SEIRA感测系统200的一部分的示意图。除了台20之外，感测系统200包括红外发射器202和红外传感器204。发射器202和传感器204以与分子振动的频率共振的频率询问分析物分子。发射器202包括朝向台20、朝向岛28和纳米指状物32发射并引导红外(波长3-30微米)辐射或近红外(波长0.7-3微米)辐射的设备。红外源可以包括但不限于：诸如碳化硅棒细丝(Globar filaments)的热源、红外LED和红外激光源。红外传感器204包括感测由分析物分子吸收的红外辐射的设备，诸如通过感测朝向传感器204传输或反射回传感器204的发射的红外辐射的量。红外传感器可以包括汞镉碲化物(Mercurium-Cadmium-Telluride)传感器、微测辐射热计、铟镓砷化物、锑化铟其他热释电(pyroelectirc)以及这种传感元件的成像阵列。由分子吸收的能量的量可以用作指纹，有利于分析物分子的识别或识别分析物分子的特性。

图4是使用SEIRA分析分析物的示例方法300的流程图。方法300被描述为使用系统200执行并且在图3中被图示。应当理解，方法300可以使用其他SEIRA感测系统或与台20相似的其他SEIRA台来执行。

如块310所指示以及图3所示，分析物50被施加到SEIRA台，诸如台20。如上所述，台包括基板24、静态岛28和可移动纳米指状物32。静态岛28从基板24延伸并且具有至少一微米的与基板平行的维度D以及等离子体活性/导电岛帽36。可移动纳米指状物32从基板延伸并与维度D对齐。可移动纳米指状物32具有等离子体活性或导电指状物帽46，并且可闭合到距岛帽36小于或等于5nm。在一个实现中，帽46可弯曲或可闭合到距岛帽36小于或等于2nm。

如块314所指示以及图3进一步所示，指帽46相对于岛帽36闭合或朝向岛帽36闭合。在一个实现中，分析物50作为液体的一部分被施加，其中液体蒸发，留下在将岛帽36和指状物帽46隔开的间隔之间或内部捕获的、沉积在岛帽36和指状物帽46之上的分析物。液体的蒸发产生足以使纳米指状物32朝向岛28拉伸和弯曲的毛细管力。在一种实现中，通过向台20施加热量来加速液体的蒸发。

在其他实现中，可以以其他方式促进岛帽36和指状物帽46的闭合。例如，在其他实现中，纳米指状物32可以被加热到接近或高于它的玻璃态转化温度的温度，使纳米指状物32倒塌并朝向岛28弯曲。岛28的较大尺寸和质量可以放慢岛28的温度上升的速率，使得纳米指状物32朝向岛28倒塌。

如块318所指示以及图3所示，IR发射器202照射台20，用红外或近红外辐射54撞击分析物50、岛帽36和指状物帽46。如块320所指示，传感器204感测分子50的红外辐射吸收。在一个实现中，传感器204基于指向台20的红外辐射的量以及通过感测未被吸收、朝向传感器204传输或反射回传感器204的红外辐射的量，来确定已被吸收的红外辐射的量。被分析物50吸收(或未被分析物50吸收)的红外辐射的量可以用于分析分析物50，指示分析物50的身份或指示分析物50的特性。

图5和图6图示了SEIRA台20的示例实现，SEIRA台420。SEIRA台420可以代替台20来用作感测系统200的一部分。台420与上述台20相似，除了台420被具体图示为包括基于岛28的静态岛428之外。台420的与台20的组件对应的那些剩余组件被类似地编号。

静态岛428与岛28相似，除了静态岛428被具体图示为具有至少1μm的主维度D的细长的矩形或棒横截面形状之外。与岛28相似，静态岛428包括杆或基柱34以及静态岛帽36。静态岛428的主维度C与纳米指状物28对齐。换句话说，穿过帽36的顶部或在帽36的顶部之上沿维度D延伸的假想线性线451与纳米指状物32的帽46相交。

就静态岛28来说，由于与纳米指状物28对齐的维度D为至少1μm，因此静态岛428用作在红外波长下工作的天线。就台20来说，纳米指状物32具有有利于纳米指状物32朝向岛36(即朝向细长的矩形的末端)弯曲的细长的纵横比，以便将帽36和帽46闭合到相距小于或等于5nm，并且在一个实现中，闭合到小于或等于2nm。在闭合或弯曲之后，该单数位纳米级间隙G提供导致强光谱信号响应的高光能浓度的热点。

图7是使用纳米压印光刻制造的示例SEIRA台520的俯视图。在其他实现中，可以使用其他技术形成台520。台520包括岛-纳米指状物对522的网格或阵列，每对522包括静态岛428和如上所述的相关联的纳米指状物32。每对522在帽36、46闭合时提供自限制单数位纳米大小的间隙，以提供导致强光谱信号响应的高光能浓度的多个热点。

图8是可以使用纳米压印光刻制造的另一示例SEIRA台620的一部分的俯视图。在其他实现中，可以使用其他技术形成台620。台620可以代替台20来用作上述SEIRA感测系统200的一部分。台620与上述台520相似，除了台620包括代替对522的岛-纳米指状物对622的网格或阵列之外。对622与对522相似，除了每对622另外包括在岛428的相对端上的第二可移动纳米指状物634作为纳米指状物34之外。纳米指状物634与纳米指状物34的相似之处在于纳米指状物34包括支撑帽46的柱44(图5所示)。就纳米指状物34来说，静态岛428的主维度D与纳米指状物634对齐。

和纳米指状物34一样，纳米指状物634相对于岛428可弯曲或可闭合。纳米指状物634的帽46可闭合到岛428的帽36的1nm内。和对522不同，台620的对622中每个在帽36、46闭合时提供两个自限制单数位纳米尺寸的间隙，以提供导致强光谱信号响应的高光能浓度的多个热点。

图9是可以使用纳米压印光刻制造的另一示例SEIRA台720的一部分的俯视图。在其他实现中，可以使用其他技术形成台720。台720与上述台520相似，除了台720包括代替对522的岛-纳米指状物对722的网格或阵列之外。对722与对522相似，除了对722中的每对包括与可移动纳米指状物32(如上所述)成对的三角形形状的岛728之外。

岛728每个具有支撑等离子体活性帽736的下基柱。如图9所示，下基柱和帽736每个具有三角形的横截面形状。下基柱具有与图9所示的俯视图中可见的帽736的尺寸和形状对应的尺寸和形状。三角形岛中的每个具有至少一微米的高度维度H(从基底到与纳米指状物32相对的三角形的顶点的维度)。三角形形状的岛728用作更宽波段的红外天线，在进行SEIRA分析时有利于使用红外光谱中更宽范围的波长的辐射。

每个岛728的三角形形状的顶点指向成对的可移动纳米指状物32，并与成对的可移动纳米指状物32相反地延伸。如在上述台中，每对722在帽736、46闭合时提供自限制单数位纳米大小的间隙，以提供导致强光谱信号响应的高光能浓度的热点。尽管对722中的每对被图示为具有相同的取向，但在其他实现中，这种对722可以具有相反的取向或者可以在基板24上具有各种不同的取向。

图10是可以使用纳米压印光刻制造的另一示例SEIRA台820的一部分的俯视图。在其他实现中，可以使用其他技术形成台820。台820与上述台520相似，除了台820包括代替对522的岛-纳米指状物簇822的网格或阵列之外。簇822每个包括由多个隔开的可移动纳米指状物32(如上所述)围绕或环绕的静态圆柱形中心岛828。

岛828中的每个具有支撑等离子体活性帽836的圆柱形下基柱。如图10所示，下基柱和帽736每个具有圆形的横截面形状。下基柱具有与图10所示的俯视图中可见的帽836的尺寸和形状对应的尺寸和形状。圆柱形岛中的每个具有直径至少一微米的帽836。

在纳米指状物32的闭合和移动期间，纳米指状物32朝向它们相关联的中心岛828的中心向内弯曲或折曲。在这种闭合期间，纳米指状物32的帽46闭合到岛828的帽836的1nm内。每个簇822在帽836、46闭合时提供与围绕岛828的纳米指状物32的数量对应的大量自限制单数位纳米尺寸的间隙，以提供导致强光谱信号响应的高光能浓度的大量热点。尽管簇822中的每个被图示为包括相同数量的纳米指状物32，并且具体包括围绕每个岛828的12个纳米指状物32，但在其他实现中，簇822可以具有围绕每个岛828的不同总数的纳米指状物32。此外，在一些实现中，不同的簇可以具有围绕相应岛828的不同数目的纳米指状物832。

除了提供等于围绕岛828的纳米指状物32的数量的大量热点之外，每个簇822的点-花布置进一步提供了偏振不敏感性。换句话说，当非偏振红外光或近红外光用于照亮、询问或照射被捕获并保留在每个簇822上的分析物时，簇822可以提供高度的SEIRA灵敏度。在其他情况下，中心岛可以具有椭圆形的横截面而不是圆形，以允许受控的偏振选择天线响应。

图11是示意性地图示另一示例感测系统900的图。感测系统900提供了更大的多功能性(versatility)，因为感测系统900有利于分析物的表面增强SEIRA分析和表面增强拉曼光谱分析两者。除了能够执行拉曼光谱分析和SEIRA分析之外，系统900可以将两种类型的分析应用于同一台上的相同分析物。

感测系统900包括台620、红外发射器/检测器902、拉曼发射器/检测器906、输入908和控制器910。台620如上所述。应当理解，系统900可以与上述台以及具有静态岛(静态岛具有等离子体活性帽以及具有至少一微米与基板平行的维度)以及与帽的维度对齐的可移动纳米指状物的其他类似台中的任何台一起使用，其中纳米指状物具有可闭合到距岛帽小于或等于5nm的间隔的等离子体活性帽。

红外发射器/检测器902包括上面关于系统200描述的IR发射器202和传感器204。红外发射器/检测器902以存在分子振动的频率询问分析物分子，而不改变这些分子的频率。红外发射器/检测器902包括朝向台620、朝向岛428和纳米指状物32、632发射并引导红外辐射或近红外辐射的设备。红外发射器/检测器902进一步包括感测由分析物分子吸收的红外辐射(诸如通过感测反射回或朝向红外发射器/检测器902传输的红外辐射的量)的设备。由分子吸收的能量的量可以用作指纹，有利于分析物分子的鉴定或识别分析物分子的特性。

拉曼发射器/检测器906包括朝向台620引导光(诸如激光束的光)并将光引导到台620上的设备以及聚焦、收集并检测从由岛428和纳米指状物32、632上的样品分析物散射的光造成的SERS光谱的设备。在一个实现中，发射器/检测器906包括红外激光器，以将具有785nm的波长的光束发射到岛428和纳米指状物32、632上。为了引导光束并将通过岛428和纳米指状物32、632的光的散射产生的SERS光谱聚焦到感测面板上，拉曼发射器/检测器906可以包括一个或多个诸如透镜和镜子的光学组件。将接收的SERS光谱(包括光的频率的频变(shift))与先前识别的光谱指纹或签名进行比较，以识别样品分析物的特性。

输入908包括一设备，选择或命令可以通过该设备被提供到控制器910，指示系统900是以SEIRA检测模式还是以拉曼光谱检测模式工作。输入908可以包括触摸屏、鼠标、键盘、触摸板、具有语音识别的麦克风等。在一些实现中，输入908可以包括按钮、拨动开关或其他手动输入设备。

控制器910包括诸如处理单元的电子硬件，以执行包含在非暂时性计算机可读介质或存储器中的指令。控制器910响应于通过输入908接收的指令选择性地激活发射器/检测器902或发射器/检测器906。由于台620(或上面描述的其他台中的任何台)包括朝向相关联的岛20、428、728、828可弯曲或可闭合的至少一个纳米指状物32，因此台620非常适合用作分析物支撑表面，有利于表面增强拉曼光谱。结果，通过到控制器910的适当输入，系统900可以用于首先使用SEIRA识别分析物的一个或多个特性，并且然后确认结果或使用表面增强拉曼光谱(SERS)识别分析物的附加特性。

尽管已经参考示例实现描述了本公开，但本领域技术人员应将认识到，在不脱离保护的主题的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上作出变化。例如，尽管可能已经将不同的示例实现描述为包括提供一个或多个益处的一个或多个特征，但可以预见的是，所描述的特征在所描述的示例实现中或在其他可替代的实现中可以彼此互换或者可选地彼此组合。由于本公开的技术相对复杂，因此并非该技术中的所有变化都是可预见的。参考示例实现描述并在下面的权利要求中阐述的本公开显然旨在尽可能广泛。例如，除非另有特别指定，否则记载单个特定要素的权利要求也包含多个这样的特定要素。

Claims (15)

1.一种感测装置，包括：

表面增强红外吸收台，包括：

基板；

静态岛，从所述基板延伸，具有至少一微米的与所述基板平行的维度，所述静态岛具有等离子体活性岛帽；以及

可移动纳米指状物，从所述基板延伸并与所述维度对齐，所述可移动纳米指状物具有可闭合到距所述岛帽小于或等于5nm的等离子体活性指状物帽。

2.根据权利要求1所述的感测装置，其中，所述岛帽和所述指状物帽各自由从由金和银组成的金属的组中选择的金属形成。

3.根据权利要求1所述的感测装置，其中，所述岛帽和所述指状物帽各自由从氧化铟锡、氧化铝锌、氟掺杂的氧化锡、掺杂的氧化锌、氮化钛、碳纳米管网络和石墨烯中选择的材料形成。

4.根据权利要求1所述的感测装置，其中，所述维度包括所述岛的长度，所述岛具有小于所述长度的宽度，其中所述可移动纳米指状物位于所述长度的末端。

5.根据权利要求4所述的感测装置，进一步包括：在所述长度的第二末端处从所述基板延伸的第二可移动纳米指状物。

6.根据权利要求1所述的感测装置，其中，所述静态岛具有三角形的横截面形状，并且其中所述可移动纳米指状物位于所述三角形的横截面形状的点处。

7.根据权利要求1所述的感测装置，其中，所述静态岛包括圆柱形棒，并且其中所述感测装置进一步包括环绕所述圆柱形棒的周界的多个第二可移动纳米指状物，所述第二可移动纳米指状物中的每个具有可闭合到所述岛帽的一纳米内的等离子体活性指状物帽。

8.根据权利要求1所述的感测装置，其中，所述静态岛具有椭圆形的横截面形状，并且其中所述感测装置进一步包括环绕所述椭圆形的横截面形状的周界的多个第二可移动纳米指状物，所述第二可移动纳米指状物中的每个具有可闭合到所述岛帽的一纳米内的等离子体活性指状物帽。

9.根据权利要求1所述的感测装置，包括：

拉曼光谱激励源传感器；

表面增强红外吸收(SEIRA)激励源传感器；以及

控制器，用于选择性地激活所述拉曼光谱激励源传感器和所述SEIRA激励源传感器中的一个，以用激励照射所述岛帽和所述指状物帽并感测所述激励与分析物的相互作用。

10.根据权利要求1所述的感测装置，包括：从所述基板延伸的岛-指状物对的阵列，每个岛-指状物对包括所述静态岛和所述可移动纳米指状物。

11.一种方法，包括：

将分析物施加到表面增强红外吸收(SEIRA)台，所述表面增强红外吸收台包括：基板；从所述基板延伸的、具有至少一微米的与所述基板平行的维度的静态岛，所述静态岛具有等离子体活性岛帽；以及从所述基板延伸并与所述维度对齐的可移动纳米指状物，所述可移动纳米指状物具有可闭合到距所述岛帽小于或等于5nm的等离子体活性指状物帽；并且

朝向所述岛帽闭合所述指状物帽；

照射所述指状物帽和所述岛帽；并且

感测红外吸收以分析所述分析物。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：感测从所述增强表面散射的拉曼以分析所述分析物。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述指状物帽和所述岛帽由从由氧化铟锡、氧化铝锌、氟掺杂的氧化锡、掺杂的氧化锌、氮化钛、碳纳米管网络和石墨烯组成的材料的组中选择的材料形成。

14.一种用于形成表面增强红外吸收台的方法，包括：

形成从基板延伸的静态岛，所述静态岛中的每个具有至少一微米的与所述基板平行的维度，所述静态岛具有等离子体活性岛帽；并且

形成从所述基板延伸的可移动纳米指状物，所述纳米指状物中的每个与相邻的静态岛的所述维度对齐，每个可移动纳米指状物具有可闭合到距所述相邻的静态岛的所述岛帽小于或等于5nm的等离子体活性指状物帽。

15.根据权利要求14所述的方法，其中形成所述静态岛并形成所述纳米指状物包括：

压印聚合物以形成所述静态岛和所述可移动纳米指状物；并且

用等离子体活性材料涂布所述静态岛和所述可移动纳米指状物中的每个的部分，以形成所述岛帽和所述指状物帽。