JP2013525785A - 表面増強発光のための自己配列型発光強化装置 - Google Patents

表面増強発光のための自己配列型発光強化装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2013525785A
JP2013525785A JP2013506119A JP2013506119A JP2013525785A JP 2013525785 A JP2013525785 A JP 2013525785A JP 2013506119 A JP2013506119 A JP 2013506119A JP 2013506119 A JP2013506119 A JP 2013506119A JP 2013525785 A JP2013525785 A JP 2013525785A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flexible
metal cap
flexible column
self
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013506119A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5497963B2 (ja
Inventor
リ，ツィヨン
フ，ミン
オウ，フン，スオン
ウー，ウェイ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hewlett Packard Development Co LP
Original Assignee
Hewlett Packard Development Co LP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Development Co LP filed Critical Hewlett Packard Development Co LP
Publication of JP2013525785A publication Critical patent/JP2013525785A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5497963B2 publication Critical patent/JP5497963B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/65—Raman scattering
    • G01N21/658—Raman scattering enhancement Raman, e.g. surface plasmons
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/648—Specially adapted constructive features of fluorimeters using evanescent coupling or surface plasmon coupling for the excitation of fluorescence

Abstract

表面増強発光のための自己配列型発光増強装置(101)。表面増強発光のための自己配列型発光増強装置(101)は、基板(110)と、複数(120)の可撓性柱構造とを含む。複数(120)のうちの１つの可撓性柱構造(120-1)は、可撓性柱(120-1A)と、可撓性柱(120-1A)の頂点(120-1C)に結合された金属キャップ(120-1B)とを含む。少なくとも可撓性柱構造(120-1)及び第２の可撓性柱構造(120-2)は、最密構成を成して自己配列するように構成され、少なくとも１つの分子(220-1)が、可撓性柱構造(120-1)及び第２の可撓性柱構造(120-2)のそれぞれの少なくとも金属キャップ(120-1B)と第２の金属キャップ(120-2B)の間に配置される。
【選択図】図２

Description

本願は、２０１０年４月２０日にZhiyong Li他により出願され、本願の譲受人に譲渡された「MULTI-PILLAR STRUCTURE FOR MOLECULAR ANALYSIS」と題する、代理人整理番号２００９０４８１０−１を有する米国特許出願第 号に関連する。
本発明の種々の実施形態は、概して、表面増強発光のための装置に関する。
表面増強ラマン分光法（ＳＥＲＳ）のような表面増強発光技術は、無機材料、及び複雑な有機分子の構造の分析のための最先端技術として出現した。例えば、ＳＥＲＳにおいて、ラマン発光の応用に従事する科学者らは、後に分子が吸収されることになる表面を、薄い金属の層で装飾することによって、その金属の層において、表面プラズモンが、そのような分子を励起させるために使用される電磁波の範囲における周波数を有し、及び、その金属の層において、表面プラズモンが、そのような分子により放射される電磁波の範囲における周波数を有することとなり、そのような分子のラマンスペクトルの強度を強化することが可能であることを発見した。
また、分子構造の分析のために分光技術を使用している分光学者らは、そうした分光技術の感度を向上させることに、興味を持ち続けた。感度の向上が望ましいのは、分析時間が短縮されるからだけでなく、感度の向上により、以前は達成できなかった結果を得ることができるからである。例えば、感度の向上は、以前は検出できなかった分子成分についての検出能力下限に直接関連する。従って、表面増強発光技術の応用に従事する科学者らは、種々の分子、及びそれらの分子における種々の部分の分光的特徴の検出のために、例えばＳＥＲＳのような表面増強発光技術の感度を向上させることに意欲を示している。
添付の図面は、本明細書の一部に援用され、本明細書の一部を形成し、本発明の種々の実施形態を例示し、説明とともに、本発明の種々の実施形態を説明する働きをする。
本発明の一実施形態による、自己配列型発光強化装置を示す斜視図である。 本発明の種々の実施形態による、複数の分子を含む流体キャリアに接触している自己配列型発光強化装置を、図１のライン２−２’に沿って切断して見たときの、横断立面図である。 本発明の種々の実施形態に従って、可撓性柱構造が最密構成を成して自己配列し、その際、種々の分子が、可撓性柱構造の金属キャップ間に配置されることを示す、自己配列型発光強化装置を示す横断立面図である。 本発明の種々の実施形態に従って、可撓性柱構造が最密構成を成して自己配列し、その際、種々の分子が、金属キャップ間に配置された後の、図１の自己配列型発光強化装置を示す他の横断立面図である。 本発明の種々の実施形態による、図１の表面増強発光のための自己配列型発光強化装置を含む光学部品を含む光学的装置を示す概略図であり、金属キャップ間に配置された種々の分子の表面増強ラマン分光法（ＳＥＲＳ）のための例示的構成を示している。 本発明の種々の実施形態による、製造時に使用される加工処理を示す、図１の自己配列型発光強化装置の製造時における一工程を示す横断立面図である。 本発明の種々の実施形態による、製造時に使用される加工処理を示す、図１の自己配列型発光強化装置の製造時における一工程を示す横断立面図である。 本発明の種々の実施形態による、製造時に使用される加工処理を示す、図１の自己配列型発光強化装置の製造時における一工程を示す横断立面図である。 本発明の種々の実施形態による、自己配列型発光強化装置を製造する方法を示すフロー図である。
特に断りがない限り、この説明において参照される図面が、実際の寸法どおりに描かれているものと解釈してはならない。
[実施形態の説明]
次に、本発明の種々の代替実施形態を詳細に参照する。本発明は、代替実施形態に関連して説明されるが、それらは、本発明をそれらの実施形態に制限することを意図するものではない。反対に、本発明は、代替、修正、及び均等をカバーすることを意図しており、それらも、添付の特許請求の範囲により規定される本発明の思想及び範囲に含まれる場合がある。
また、本発明の種々の実施形態に関する下記の説明においては、本発明を完全に理解してもらうために、多数の具体的詳細について説明をする。しかしながら、本発明の種々の実施形態は、それらの具体的詳細なしに実施される場合があることに留意しなければならない。他の例では、周知の方法、手順、及び構成要素については、本発明の種々の実施形態を不必要に不明瞭にしないために、詳細には説明されない。全図面を通じて、類似の構成要素は、類似の符号によって示され、説明を明確にするために、重複する説明は、必要が無ければ省略される。
本発明の種々の実施形態は、表面増強発光のための自己配列型発光強化装置を含む。表面増強発光のための自己配列型発光強化装置は、基板、及び複数の可撓性柱構造を含む。複数のうちの１つの可撓性柱構造は、可撓性柱と、その可撓性柱の頂点に結合された金属キャップとを含む。少なくともその可撓性柱構造及び第２の可撓性柱構造は、最密構成を成して自己配列するように構成され、その際、少なくとも１つの分子が、少なくとも前記可撓性柱構造及び第２の可撓性柱構造のそれぞれの前記金属キャップと前記第２の金属キャップの間に配置される。
次に、図１を参照すると、本発明の種々の実施形態による、自己配列型発光強化装置１０１の斜視図１００が示されている。表面増強発光のための自己配列型発光強化装置１０１は、基板１１０と、例えば可撓性柱構造１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４及び１２０−５のような複数１２０の可撓性柱構造とを含む。複数１２０のうちの１つの可撓性柱構造１２０−１は、可撓性柱１２０−１Ａと、金属キャップ１２０−１Ｂとを含む。同様に、例えば、複数１２０のうちの可撓性柱構造１２０−２、１２０−３、１２０−４及び１２０−５のような他の可撓性柱構造は、例えば可撓性柱１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａのような可撓性柱をそれぞれ含み、及び、例えば金属キャップ１２０−２Ｂ、１２０−３Ｂ、１２０−４Ｂ及び１２０−５Ｂのような金属キャップをそれぞれ含む。図１に示されているように、一行の可撓性柱構造は、限定はしないが例えば、可撓性柱構造１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４及び１２０−５を含み、可撓性柱構造のアレイは、限定はしないが例えば、複数の行を含む。従って、本発明の一実施形態によれば、複数１２０の可撓性柱構造は、可撓性柱構造の複数の行を含む可撓性柱構造のアレイを含む。ただし、図１に示されているものほど整然としていない可撓性柱の他の構成もまた、本発明の実施形態の思想及び範囲内である。図１に示されている構成は、例示的なものであり、トップダウン製造手順において製造される場合がある自己配列型発光強化装置１０１における複数１２０の可撓性柱構造の構成の一例である。トップダウン製造手順は、フォトリソグラフィプロセスにおいて網状マスクを使用するものであるが、他の製造方法もまた、この後に説明される本発明の種々の実施形態の思想及び範囲内である。
図１をさらに参照すると、本発明の種々の実施形態によれば、複数１２０の柱構造の例えば可撓性柱構造１２０−１のような可撓性柱構造は、マッシュルームの形を有する場合がある。そのため、発明者らは、可撓性柱構造のための比喩的な用語「マッシュルーム構造」を作り出した。ただし、本発明の種々の実施形態によれば、可撓性柱構造が、マッシュルームの形を有するものに限定されることはなく、他の形もまた、本発明の種々の実施形態の思想及び範囲内である。また、本発明の種々の実施形態によれば、可撓性柱は、限定はしないが例えば、図１及び図４に示されているように、ナノコーンの形を有する場合があり、より一般的には、可撓性柱は、限定はしないが、ナノコーン、ナノピラミッド、ナノロッド、ナノバー、ナノポール、及びナノグラスからなる一群の中から選択される場合がある。本明細書において、技術用語「ナノコーン、ナノピラミッド、ナノロッド、ナノバー、ナノポール、及びナノグラス」は、実質的に円錐形の、ピラミッド形の、ロッド状の、棒状の、ポール状の、及び草状の構造をそれぞれ意味し、それらは、数十ナノメートル（ｎｍ）程度の高さ、及び数ナノメートルの直径又は幅といったナノ寸法を有する。例えば、可撓性柱は、次のような寸法を有する場合がある：５０ｎｍから５００ｎｍの直径、５０ｎｍから２マイクロメートル（μｍ）の高さ、及び２０ｎｍから５００ｎｍの可撓性柱間ギャップ。実質的に円錐形の、実質的にピラミッド形の、実質的にロッド状の、実質的に棒状の、実質的にポール状の、及び実質的に草状の、といった技術用語は、ナノ技術を用いた製造の制限内において概ね、円錐、ピラミッド、ロッド、バー、ポール、及び草状の凹凸の形を有する構造をそれぞれ意味する。さらに、本発明の種々の実施形態によれば、金属キャップは、限定はしないが例えば、図１及び図４に示されているような扁平ナノスフェロイドの形を有する場合がある。ただし、より一般的には、金属キャップは、限定はしないが、ナノスフェア、扁長ナノスフェロイド、扁平ナノスフェロイド、ナノディスク及びナノプレートからなる一群の中から選択される場合がある。本明細書において、技術用語「ナノスフェア、扁長ナノスフェロイド、扁平ナノスフェロイド、ナノディスク及びナノプレート」とは、実質的に球形の、扁長回転楕円体形の、扁平回転楕円体形の、ディスク状の、及びプレート状の構造をそれぞれ意味し、それらは、数ナノメートルのサイズ（高さ、直径又は幅）のナノ寸法を有する。例えば、本発明の種々の実施形態によれば、金属キャップの直径は、２０ｎｍから５００ｎｍ程度である。さらに、実質的に球形の、実質的に扁長回転楕円体形の、実質的に扁平回転楕円体形の、実質的にディスク状の、及び実質的にプレート状の、といった技術用語は、ナノ技術を用いた製造の制限内において概ね、球形の、扁長回転楕円体形の、扁平回転楕円体形の、ディスク状の、及びプレート状の形を有する構造をそれぞれ意味する。
図１をさらに参照すると、本発明の種々の実施形態によれば、金属キャップ１２０−１Ｂは、可撓性柱１２０−１Ａの頂点１２０−１Ｃ（図１には示されていないが、図６Ｂ及び図６Ｃを参照）に結合される。同様に、例えば金属キャップ１２０−２Ｂ、１２０−３Ｂ、１２０−４Ｂ及び１２０−５Ｂのような他の金属キャップは、例えば可撓性柱１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａのような可撓性柱の、例えば頂点１２０−２Ｃ、１２０−３Ｃ、１２０−４Ｃ及び１２０−５Ｃのような頂点に、それぞれ結合される（図１には示されていないが、図６Ｂ及び図６Ｃを参照）。図１に示されているように、複数１２０の可撓性柱構造の間には、複数の隙間が設けられる。例えば、金属キャップ１２０−１Ｂと金属キャップ１２０−２Ｂの間には、小さな隙間１３０がある。さらに別の例として、４つの金属キャップ１２０−８Ｂ、１２０−９Ｂ、１２０−１３Ｂ及び１２０−１４Ｂの間には、異なる種類の隙間、すなわち大きな隙間１３２がある。こうした隙間は、表面増強発光の目的のために、分子（図示されていないが、図２を参照）を受け取るように構成される。本明細書において、技術用語「表面増強発光」もまた、その意味の範囲内に、表面増強ラマン分光法（ＳＥＲＳ）におけるような表面増強ラマン放射、及び表面増強蛍光を含む。本発明の種々の実施形態によれば、複数１２０のうちの少なくとも可撓性柱構造１２０−１及び第２の可撓性柱構造１２０−２は、最密構成を成して自己配列するように構成され、その際、ライン２−２に沿った断面図の助けを借りて次に説明されるように、例えば小さな隙間１３０の位置において、少なくとも１つの分子２２０−１（図示されていないが、図２を参照）が、少なくとも可撓性柱構造１２０−１及び第２の可撓性柱構造１２０−２のそれぞれの金属キャップ１２０−１Ｂと第２の金属キャップ１２０−２Ｂの間に配置される。
次に、図２を参照すると、図１のライン２−２に沿って切断して見たときの、本発明の種々の実施形態による自己配列型発光強化装置１０１の横断立面図が示されている。図２は、一行の可撓性柱構造１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４及び１２０−５を横から示している。可撓性柱構造１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４及び１２０−５は、可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａ、並びに金属キャップ１２０−１Ｂ、１２０−２Ｂ、１２０−３Ｂ、１２０−４Ｂ及び１２０−５Ｂをそれぞれ含む。図２に示されているように、可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａの各々の可撓性の範囲は、可撓性柱１２０−３Ａの上に重ねて描かれた例示的な両矢印によって示されている。図２にさらに示されているように、自己配列型発光強化装置１０１の可撓性柱構造１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４及び１２０−５の行は、例えば分子２２０−１及び２２０−２のような複数２２０の分子を含む流体キャリア２１２と接触するように構成される。図２に示されているように、限定はしないが例えば、流体キャリアは、フローベクトルによって示されているように、運動している場合があり、フローベクトル２１２−１は、そのようなフローベクトルの一例である。そのような構成は、疑わしい分子が存在する場合に、自己配列型発光強化装置１０１を使用して環境をサンプリングすることに適する場合がある。あるいは、自己配列型発光強化装置１０１を、検体を含む溶液であって、流体キャリア、及び検体を構成する分子を含む溶液に浸漬する場合のように、流体キャリアは、運動していない静的なものである場合がある。本発明の種々の実施形態によれば、技術用語「流体」は一般的な意味で使用され、従って、流体は、液体であってもよいし、又は代替的に気体であってもよい。従って、自己配列型発光強化装置１０１は、ＳＥＲＳ、表面増強蛍光分光法、又は他の表面増強発光アプリケーションのような分光分析のために、検体の分子を受け取るように構成される。
図２をさらに参照すると、本発明の種々の実施形態によれば、検体分子２２０−１は、例えば金属キャップ１２０−１Ｂ及び１２０−２Ｂのような近接する金属キャップが距離２４０によって隔離された場所である例えば隙間１３０のような隙間の部位に近づく場合がある。本発明の一実施形態によれば、複数１２０の可撓性柱構造の例えば金属キャップ１２０−１Ｂのような金属キャップは、金属キャップ１２０−１Ｂに非常に近接して配置された分子２２０−１と結合するように構成される。例えば、そのような結合は、限定はしないが、金属キャップ１２０−１Ｂと分子２２０−１との間のファンデルワールス力によって生じる場合がある。あるいは、そのような結合は、限定はしないが、金属キャップ１２０−１Ｂによる分子の表面物理吸着又は表面化学吸着のような他のタイプの結合力によって生じる場合がある。本発明の一実施形態によれば、分子が例えば金属キャップ１２０−１Ｂのような金属キャップにいったん結合されると、複数６３０（図６Ｃを参照）の金属キャップのうちの例えば金属キャップ１２０−１Ｂのような少なくとも１つの金属キャップは、金属キャップ１２０−１Ｂに非常に近接して配置された分子２２０−１からの発光を強化するように構成される。さらに、本発明の他の実施形態によれば、複数６３０（図６Ｃを参照）の金属キャップのうちの例えば金属キャップ１２０−１Ｂのような少なくとも１つの金属キャップは、銅、銀、アルミニウム及び金からなる一群の中から選択された材料、又は銅、銀、アルミニウム及び金の任意の組み合わせのような、表面発光を強化する構成要素から構成される場合がある。さらに、本発明の他の実施形態によれば、複数１２０の可撓性柱構造１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４及び１２０−５の可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａは、高度架橋紫外線硬化性又は熱硬化性ポリマー、高度架橋紫外線硬化性又は熱硬化性プラスチック、ポリシロキサン化合物、ケイ素、二酸化ケイ素、スピンオンガラス、ゾルゲル材料、窒化ケイ素、ダイヤモンド、ダイヤモンド・ライク・カーボン、酸化アルミニウム、サファイア、酸化亜鉛、及び二酸化チタンからなる、誘電体材料と非誘電体材料の両方を含む一群の中から選択された可撓性材料をさらに含む。その目的については、次に説明される。
次に、図３を参照すると、図１のライン２−２に沿って切断して見たときの、本発明の種々の実施形態による、自己配列型発光強化装置１０１の横断立面図３００が示されている。図３は、最密構成を成して自己配列している可撓性柱構造１２０−１、１２０−２、１２０−３及び１２０−４を示している。その際、例えば、分子２２０−１のような分子は、可撓性柱構造１２０−１及び１２０−２のそれぞれの金属キャップ１２０−１Ｂと１２０−２Ｂの間に配置され、分子２２０−２のような分子は、可撓性柱構造１２０−３及び１２０−４のそれぞれの金属キャップ１２０−３Ｂと１２０−４Ｂの間に配置されている。本発明の一実施形態によれば、複数１２０の可撓性柱構造の可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ及び１２０−４Ａは、上に記載したような可撓性又は柔軟性の材料を含むので、少なくとも１つの可撓性柱１２０−１Ａは、少なくとも第２の可撓性柱１２０−２Ａに向けて曲がるように構成され、分子２２０−１を、第２の可撓性柱１２０−２Ａ上の少なくとも第２の金属キャップ１２０−２Ｂに非常に近接して配置するように構成される。流体キャリアが液体を含む場合、例えば液体プール３２０及び３３０のような少量の液体が、例えば、可撓性柱１２０−１Ａと１２０−２Ａの間、及び可撓性柱１２０−３Ａと１２０−４Ａの間のような、可撓性柱の間にそれぞれ捕捉された状態に留まる場合があり、それらは、可撓性柱に印加される微細毛管力を生じさせる場合がある。この微細毛管力は、液体が蒸発する際に、例えば、可撓性柱１２０−１Ａと１２０−２Ａ、及び可撓性柱１２０−３Ａと１２０−４Ａのような可撓性柱を、１つに引き寄せる働きをする。それによって、可撓性柱構造１２０−１及び１２０−２を、最密構成を成して自己配列させることが可能となり、その際、少なくとも１つの分子２２０−１が、少なくとも可撓性柱構造１２０−１及び可撓性柱構造１２０−２のそれぞれの金属キャップ１２０−１Ｂと第２の金属キャップ１２０−２Ｂの間に配置される。
従って、図３をさらに参照すると、本発明の種々の実施形態によれば、流体キャリアが液体を含む場合、可撓性柱１２０−１Ａは、流体キャリア２１０の除去、すなわち、分子２２０−１を金属キャップ１２０−１Ｂ及び第２の金属キャップ１２０−２Ｂに近接する位置まで運ぶために設けられた液体の除去により誘発される微細毛管力の作用によって、第２の可撓性柱１２０−２Ａの方へ曲がるように構成される。本発明の他の実施形態によれば、金属キャップ１２０−１Ｂと第２の金属キャップ１２０−２Ｂの間に分子２２０−１が配置されるときの金属キャップ１２０−１Ｂと第２の金属キャップ１２０−２Ｂの間の最密構成の間隔３４０は、分子２２０−１と、金属キャップ１２０−１Ｂ及び第２の金属キャップ１２０−２Ｂとの間の結合力と、可撓性柱１２０−１Ａ及び第２の可撓性柱１２０−２Ａの分子２２０−１へ向かう方向への変位に起因して、可撓性柱１２０−１Ａ及び第２の可撓性柱１２０−２Ａにより発揮される復元力とのバランスによって決定される。従って、本発明の一実施形態によれば、間隔３４０は、分子２２０−１のサイズによって決まる限界に近づく。分子２２０−１のサイズは、０．５ｎｍ程度の大きさである場合がある。間隔３４０は、金属キャップ１２０−１Ｂと１２０−２Ｂの間における可能な限り小さな分離の物理的限界に近づく。従って、それらの金属キャップは、２つのアンテナとして機能し、表面増強発光のためのそのような少なくとも２つのアンテナ間において可能な場合がある最大結合に近づく。さらに、２以上のアンテナの結合の効果もまた、本発明の実施形態の思想及び範囲内であり、次に説明される。
次に、図４を参照し、図１及び図３をさらに参照すると、本発明の種々の実施形態による図１の自己配列型発光強化装置１０１の他の斜視図４００が示されている。図４に示されているように、複数１２０のうちの大半の柱構造は、最密構成を成して自己配列し、その際、例えば分子２２０−１、２２０−２及び４１０のような分子が、例えば金属キャップ１２０−１Ｂと１２０−２Ｂの間、金属キャップ１２０−３Ｂと１２０−４Ｂの間、及び金属キャップ１２０−８Ｂ、１２０−９Ｂ、１２０−１３Ｂ、１２０−１４Ｂの間にそれぞれ配置されている。本発明の種々の実施形態によれば、これらの金属キャップに結合された対応する可撓性柱は、流体キャリア２１０の除去により誘発される微細毛管力の作用によって発生しうるように、隣りの可撓性柱へ向けて曲げられている。流体キャリア２１０は、この例では液体である。例えば、隙間１３０に類似した小さな隙間は、例えば分子２２０−１及び２２０−２のような比較的小さな分子を捕捉するように構成され、隙間１３２に類似した大きな隙間は、例えば分子４１０のような比較的大きな分子を捕捉するように構成される。本発明の種々の実施形態によれば、捕捉される分子のサイズは、分子２２０−１が金属キャップ１２０−１Ｂと第２の金属キャップ１２０−２Ｂの間に配置されるときの金属キャップ１２０−１Ｂと第２の金属キャップ１２０−２Ｂの間の最密構成の隙間３４０のような、金属キャップ間の自己配列間隔によって決定される。例えば、本発明の種々の実施形態によれば、自己配列間隔のサイズは、限定はしないが、２ｎｍ程度である場合がある。従って、本発明の種々の実施形態によれば、自己配列型発光強化装置１０１は、少なくとも１つの特定の分子種の検体を含む溶液から種々のサイズの分子を捕捉するための基板を備えるように構成される場合がある。例えば、自己配列型発光強化装置１０１は、その後、検体の捕捉された分子のＳＥＲＳ分析に使用される場合があり、次にこれを詳細に説明する。
次に、図５を参照し、図１、図３及び図４をさらに参照すると、本発明の他の実施形態による光学装置５０１の概略図５００が示されている。図１に示されているように、光学装置５０１は、図１の表面増強発光のための自己配列型発光強化装置１０１を含む光学部品５０２を含む。例えば、本発明の一実施形態によれば、限定はしないが、自己配列型発光強化装置１０１の金属キャップ間に配置された種々の分子のＳＥＲＳのための１つの例示的構成が示される。本発明の種々の実施形態によれば、表面増強発光のための自己配列型発光強化装置１０１は、基板１１０、及び複数１２０の可撓性柱構造を含む。本発明の種々の実施形態によれば、複数１２０のうちの１つの可撓性柱構造１２０−１は、可撓性柱１２０−１Ａ、及びその可撓性柱１２０−１Ａの頂点１２０−１Ｃに結合された金属キャップ１２０−１Ｂを含む。本発明の種々の実施形態によれば、少なくとも可撓性柱構造１２０−１及び第２の可撓性柱構造１２０−２は、最密構成を成して自己配列するように構成され、その際、少なくとも１つの分子２２０−１が、少なくとも可撓性柱構造１２０−１及び可撓性柱構造１２０−２の金属キャップ１２０−１Ｂと第２の金属キャップ１２０−２Ｂの間に配置されるように構成される。従って、先に説明した自己配列型発光強化装置１０１についての本発明の種々の実施形態は、限定はしないが、光学部品５０２及び光学装置５０１の環境の中に組み込まれる場合がある。さらに、本発明の種々の実施形態によれば、光学部品５０２は、ミラー、格子、導波路、及び分析セルからなる一群の中から選択される場合がある。
図５をさらに参照すると、本発明の種々の実施形態によれば、光学装置５０１は、限定はしないが例えば、ラマン分光計のような分光計を含む場合がある。図５は、例えば分子２２０−１、分子２２０−２、又は分子４１０のような少なくとも１つの分子の例えばＳＥＲＳのような分光法を実施するために光学部品５０２を受け入れるように構成された分光計を含む光学装置５０１の構成を示している。分光計は、例えば分子４１０のような少なくとも１つの分子を励起させるために使用される励起電磁波源５１０を含む。励起電磁波源５１０は、レーザー（図示せず）であってもよい。励起電磁波源５１０の光子のエネルギーは、プランク定数に、ｈνｌａｓｅｒによって与えられるレーザー光源の周波数を乗じることによって得られる。さらに、分光計は、放射された電磁波５２０を分析し、検出するために使用される分析器（図示せず）及び検出器（図示せず）を含む。励起レーザー光源に応答し、分子４１０から散乱電磁波５２０が放出される。例えば、ＳＥＲＳの場合、分子４１０から放射される電磁波５２０の光子のエネルギーは、プランク定数に、ｈνＳＥＲＳ＝ｈν０±ｈΔによって与えられる分子源の周波数を乗じることによって得られる。ここで、ν０は、入射レーザー場の周波数であり、Δはラマンシフトである。例えば複数の可撓性柱構造の金属キャップ１２０−１Ｂ及び１２０−２Ｂ、金属キャップ１２０−３Ｂ及び１２０−４Ｂ、並びに金属キャップ１２０−８Ｂ、１２０−９Ｂ、１２０−１３Ｂ及び１２０−１４Ｂのような複数の金属キャップにおいて励起される表面プラズモンとの相互作用により、例えば分子２２０−１、分子２２０−２又は分子４１０のような個々の分子における局部電界Ｅｍｏｌｅｃｕｌｅの大きさは、入射電界Ｅ０に比べて強化される。
図５をさらに参照すると、本発明の種々の実施形態によれば、金属キャップの組成は、金属キャップにおいて励起される表面プラズモンが、励起電磁波５１０、及び分子４１０から放射される電磁波の波長範囲内となるような組成である。こうした波長範囲は、近紫外線から近赤外線まで及ぶ場合がある。従って、本発明の種々の実施形態によれば、複数の金属キャップは、貴金属構成要素から構成される場合があり、あるいは代替的に、複数の金属キャップは、銅、銀及び金からなる一群の構成要素の中から選択された構成要素から構成される場合がある。本発明の一実施形態によれば、放射された電磁波５２０に関連する信号は、配置された分子に近接する金属キャップの数を増加させることによって増幅される。本発明の種々の実施形態は、複数６３０（図６Ｃ参照）の金属キャップがその上に配置される複数６１０（図６Ｂ参照）の可撓性柱を含む複数１２０の可撓性柱構造を採用することによって、例えば分子４１０のような分子に近接する例えば金属キャップ１２０−８Ｂ、１２０−９Ｂ、１２０−１３Ｂ及び１２０−１４Ｂのような金属キャップの数を増加させる。従って、本発明の種々の実施形態によれば、金属キャップの数の増加により、分子４１０に近接する表面プラズモンの励起が増加され、ＳＥＲＳにおいて分子４１０からの信号が強化されることが期待される。従って、本発明の種々の実施形態によれば、限定はしないが例えばＳＥＲＳのための、表面増強発光のための自己配列型発光強化装置１０１が得られる。
図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃを参照すると、本発明のさらに別の実施形態による、自己配列型発光強化装置１０１の種々の製造工程における図１の自己配列型発光強化装置１０１を示す、横断立面図がそれぞれ示されている。図６、図６Ｂ及び図６Ｃは、自己配列型発光強化装置１０１の製造に使用される一連の加工処理を示している。図６Ａは、その上に自己配列型発光強化装置１０１の構造の残りの部分が作成される基板１１０を示している。本発明の種々の実施形態によれば、基板は、ケイ素、ガラス、石英、窒化ケイ素、サファイア、酸化アルミニウム、ダイヤモンド、ダイヤモンド・ライク・カーボン、１以上のプラスチック、及び１以上の金属、並びに金属合金からなる一群の中から選択された材料である場合がある。本発明の種々の実施形態によれば、基板は、シート、ウェーハ、薄膜、及びウェブからなる一群の中から選択された形態を有する場合がある。例えば、基板がウェブの形を有している場合、基板は、ロール・トゥ・ロール製造プロセスにおける材料のロールのように、供給原料として使用される場合がある。さらに別の例として、基板は、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、又は何らかの他の適当なポリマー・プラスチックのようなプラスチック材料からなる可撓性ポリマー薄膜の形を有する場合がある。従って、本発明の種々の実施形態によれば、基板は、半導体ウェーハのように剛性であってもよいし、ウェブのように可撓性であってもよい。
次に、図６Ｂ及び図１をさらに参照すると、本発明の種々の実施形態による、製造の中間工程における、図１の自己配列型発光強化装置１０１を示す、横断立面図６００Ｂが示されている。図６Ｂは、基板１１０上の例えば可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａのような複数６１０の可撓性柱を示している。可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａのような複数６１０の可撓性柱のそれぞれは、例えば頂点１２０−１Ｃ、１２０−２Ｃ、１２０−３Ｃ、１２０−４Ｃ及び１２０−５Ｃのような複数６２０の頂点のうちの１つの頂点を有する。本発明の種々の実施形態によれば、複数６１０の可撓性柱は、基板１１０上にナノワイヤを成長させること、基板１１０をエッチングすること、基板１１０上のコーティングをナノインプリントすること、及び基板１１０上のコーティングをホットナノエンボス加工することからなる一群の中から選択されたプロセスを使用して、生成される場合がある。例えば、可撓性柱を生成するためにナノワイヤを成長させる場合、ナノワイヤシードが、例えばケイ素のような基板１１０上に堆積される。そして、ナノワイヤは、化学気相蒸着の間に、シランから成長させられる。他の例として、可撓性柱を生成するために基板をエッチングする場合、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）プロセスを例えばケイ素のような基板１１０に適用し、気体状の窒素、アルゴン又は酸素が存在する状況下において、フッ素、塩素、臭素、又はハロゲンのような反応性ガス種の作用により基板１１０から材料を除去することによって、限定はしないが例えば、ナノワイヤの形をした可撓性柱が生成される。さらに別の例として、可撓性柱を生成するために基板をナノインプリントする場合、例えば高度架橋ポリマーのような高い粘性を有する薄膜を、例えばウェブの形をした基板１１０に付着させ、ウェブ上にコーティングを生成する。そして、そのウェブを一対のロールの間を通過させることにより、限定はしないが例えばナノポールの形をした可撓性柱が生成される。一対のロールの一方は、ウェブの高い粘着性を有する薄膜コーティングに押圧されるレリーフパターンを有するダイであり、複数のナノポールの形をしたダイのレリーフパターンのネガパターンを、ウェブ基板１１０上に残す。さらに別の例として、基板１１０上のコーティングをホットナノエンボス加工する場合、基板１１０上にコーティングを生成するために、ポリマー又はプラスチックを基板１１０に付着させる。そして、そのコーティングを、基板１１０をコーティングしているポリマー又はプラスチックに押圧されるレリーフパターンを有するダイを用いてホットエンボス加工することによって、複数のナノポールの形をしたダイのレリーフパターンのネガパターンが、基板１１０上に残り、限定はしないが例えば、ナノポールの形をした可撓性柱が生成される。
図６Ｃ及び図１をさらに参照すると、本発明の種々の実施形態による、製造のほぼ最終工程付近における図１の自己配列型発光強化装置１０１を示す横断立面図が示されている。図６Ｃは、基板１１０上の例えば可撓性柱構造１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４及び１２０−５のような複数１２０の可撓性構造を示している。例えば可撓性柱構造１２０−１、１２０−２、１２０−３、１２０−４及び１２０−５のような可撓性柱構造はそれぞれ、例えば可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａのような複数６１０の可撓性柱のうちの１つの可撓性柱、及び、例えば金属キャップ１２０−１Ｂ、１２０−２Ｂ、１２０−３Ｂ、１２０−４Ｂ及び１２０−５Ｂのような複数６３０の金属キャップのうちの１つの金属キャップを含み、各金属キャップは、例えば頂点１２０−１Ｃ、１２０−２Ｃ、１２０−３Ｃ、１２０−４Ｃ及び１２０−５Ｃのような複数６２０の頂点のうちの１つの頂点の上にそれぞれ配置される。本発明の種々の実施形態によれば、複数１２０の可撓性柱構造は、例えば金属キャップ１２０−１Ｂのような金属キャップを蒸着すること、金属キャップを電気めっきすること、金属ナノ粒子のコロイド状懸濁液から金属キャップを析出させること、堆積された金属層の種々の部分をリフトオフし、金属キャップを形成すること、及びエネルギー粒子の照射によって、吸収される有機金属化合物を低減し、金属キャップを形成することからなる一群の中から選択されたプロセスを使用して生成される場合がある。
例えば、図６Ｃ及び図１をさらに参照すると、本発明の種々の実施形態によれば、金属キャップを生成するために蒸着をする場合、薄膜真空蒸着技術を使用して金属蒸気の流れを生成し、複数６１０の可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａの複数６２０の頂点の上に金属を堆積する。複数６１０の可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａの複数６２０の頂点１２０−１Ｃ、１２０−２Ｃ、１２０−３Ｃ、１２０−４Ｃ及び１２０−５Ｃの上に金属を堆積させる金属蒸気によって、複数６３０の金属キャップ１２０−１Ｂ、１２０−２Ｂ、１２０−３Ｂ、１２０−４Ｂ及び１２０−５Ｂが成長される。本発明の種々の実施形態によれば、複数６３０の金属キャップを作成することは、基板１１０の表面に対し約３０°の角度６５０で、複数６１０の可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａの複数６２０の頂点１２０−１Ｃ、１２０−２Ｃ、１２０−３Ｃ、１２０−４Ｃ及び１２０−５Ｃの上に、金属を蒸着することを含む場合がある。また、本発明の種々の実施形態によれば、金属キャップ１２０−１Ｂ、１２０−２Ｂ、１２０−３Ｂ、１２０−４Ｂ及び１２０−５Ｂのサイズ、及び最終的には間隔は、蒸着プロセスにおいて金属蒸気から堆積される材料の量を制限することによって、調節することができる。
他の例として、図６Ｃ及び図１をさらに参照すると、本発明の種々の実施形態によれば、金属キャップを電気めっきする場合、可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａを含む基板１１０は、金属陽イオンを含むめっき溶液に浸漬される。可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａを含む基板１１０に電圧が印加され、その結果、例えば可撓性柱１２０−１Ａのような可撓性柱の例えば頂点１２０−１Ｃのような頂点に、強化された電界が発生する。この強化された電界は、金属陽イオンを例えば可撓性柱１２０−１Ａのような可撓性柱の例えば頂点１２０−１Ｃのような頂点に誘引し、そこで、金属陽イオンの化学的還元が発生し、金属が堆積され、例えば金属キャップ１２０−１Ｂのような金属キャップが成長される。
同様に、他の例として、図６Ｃ及び図１をさらに参照すると、本発明の種々の実施形態によれば、金属ナノ粒子のコロイド状懸濁液から金属キャップを析出する場合、可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａを含む基板１１０は、金属ナノ粒子のコロイド状懸濁液に浸漬される。そして、可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａを含む基板１１０に電位が加えられ、その結果、例えば可撓性柱１２０−１Ａのような可撓性柱の例えば頂点１２０−１Ｃのような頂点に、強化された電界が発生する。この強化された電界は、コロイド状懸濁液から金属陽イオンを例えば可撓性柱１２０−１Ａのような可撓性柱の例えば頂点１２０−１Ｃのような頂点に誘引し、そこに、金属ナノ粒子が堆積され、例えば金属キャップ１２０−１Ｂのような金属キャップが成長される。
さらに別の例として、図６Ｃ及び図１をさらに参照すると、本発明の種々の実施形態によれば、金属キャップを生成するために、堆積された金属層の種々の部分をリフトオフするリフトプロセスを実施する場合、可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａを含む基板１１０に、フォトレジストの層を付着させる。柱の側面に隣接するフォトレジストにアンダーカット構造を生成し、可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａの頂点１２０−１Ｃ、１２０−２Ｃ、１２０−３Ｃ、１２０−４Ｃ及び１２０−５Ｃからフォトレジストをエッチングにより除去する。金属蒸気６４０の流れが、例えば、スパッタリング又は蒸着のような薄膜蒸着技術を使用して、複数６１０の可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａの複数６２０の頂点１２０−１Ｃ、１２０−２Ｃ、１２０−３Ｃ、１２０−４Ｃ及び１２０−５Ｃの上に堆積される。フォトレジストと部分的に作成された自己配列型発光強化装置１０１とを結合したものの表面上に、薄膜が堆積される。その後、フォトレジストと、可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａの間においてフォトレジストに粘着する金属層の部分とが除去され、複数６１０の可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａの複数６２０の頂点１２０−１Ｃ、１２０−２Ｃ、１２０−３Ｃ、１２０−４Ｃ及び１２０−５Ｃに粘着する複数６３０の金属キャップ１２０−１Ｂ、１２０−２Ｂ、１２０−３Ｂ、１２０−４Ｂ及び１２０−５Ｂが残される。
さらに別の例として、図６Ｃ及び図１をさらに参照すると、本発明の種々の実施形態によれば、金属キャップ１２０−１Ｂ、１２０−２Ｂ、１２０−３Ｂ、１２０−４Ｂ及び１２０−５Ｂを生成するために、エネルギー粒子の照射によって、吸収される有機金属化合物を低減する場合、可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａを含む基板１１０を、例えば化学気相蒸着（ＣＶＤ）において使用されるような有機金属化合物のような金属部分を有する化合物の蒸気にさらす。例えば、有機金属化合物は、限定はしないが、集束イオンビーム（ＦＩＢ）装置の真空チャンバ、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、又はレーザー・アブレーション・システムのターゲット・チャンバのような真空チャンバに入れられた気体の形で与えられる場合がある。例えば有機金属化合物のような金属部分を有する化学蒸気を提供するために、真空チャンバに結合された適当なガス圧入システム（ＧＩＳ）が使用される場合がある。有機金属化合物の気体状の蒸気は、可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａの頂点１２０−１Ｃ、１２０−２Ｃ、１２０−３Ｃ、１２０−４Ｃ及び１２０−５Ｃを含む基板１１０の表面に吸収される。限定はしないが例えば、イオン、電子、又は光子のような粒子のエネルギービームが、可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａの頂点１２０−１Ｃ、１２０−２Ｃ、１２０−３Ｃ、１２０−４Ｃ及び１２０−５Ｃに照射される。限定はしないが例えば、イオン、電子、又は光子のような粒子のそのようなエネルギービームは、限定はしないが例えば、ＦＩＢ装置のイオン銃、ＳＥＭの電子銃、又はレーザー・アブレーション・システムのレーザーによって生成される場合がある。限定はしないが例えば、イオン、電子、又は光子のような粒子のエネルギービームは、吸収される有機金属化合物の気体状の蒸気を低減し、複数６１０の可撓性柱１２０−１Ａ、１２０−２Ａ、１２０−３Ａ、１２０−４Ａ及び１２０−５Ａの複数６２０の頂点１２０−１Ｃ、１２０−２Ｃ、１２０−３Ｃ、１２０−４Ｃ及び１２０−５Ｃの上に、複数６３０の金属キャップ１２０−１Ｂ、１２０−２Ｂ、１２０−３Ｂ、１２０−４Ｂ及び１２０−５Ｂを成長させる。
図７を参照すると、本発明の種々の実施形態による、表面増強発光のための自己配列型発光強化装置を製造する方法のフロー図７００が示されている。表面増強発光のための自己配列型発光強化装置を製造する方法は、下記を含む。７１０において、基板が用意される。７２０において、複数の可撓性柱が基板上に生成される。本発明の種々の実施形態によれば、複数の可撓性柱を基板上に生成することは、先に説明したように、基板上にナノワイヤを成長させること、基板をエッチングすること、前記基板上のコーティングをホットナノエンボス加工すること、基板上のコーティングをナノインプリントすることからなる一群の中から選択されたプロセスを含む場合がある。７３０において、複数の金属キャップが、複数の可撓性柱の複数の頂点の上に作成される。その際、複数の可撓性柱は、ある分子が少なくとも１つの金属キャップ及び第２の金属キャップに近接して配置されたときに、複数の可撓性柱のうちの少なくとも１つの可撓性柱及び第２の可撓性柱を、その分子を有する最密構成を成して自己配列させることが可能な材料から構成され、前記金属キャップ及び第２の金属キャップは、ある分子が少なくとも１つの金属キャップに近接して配置されたときに、その分子の発光を強化する材料から構成される。さらに、本発明の種々の実施形態によれば、複数の金属キャップを作成することは、先に説明したように、金属キャップを蒸着すること、金属キャップを電気めっきすること、金属ナノ粒子のコロイド状懸濁液から金属キャップを析出させること、堆積された金属層の種々の部分をリフトオフし、金属キャップを形成すること、及びエネルギー粒子の照射によって、吸収される有機金属化合物を低減し、金属キャップを形成することからなる一群の中から選択されたプロセスを含む場合がある。また、本発明の種々の実施形態によれば、複数の金属キャップを作成することは、先に説明したように、基板の表面に対し約３０°の角度６５０で、複数の可撓性柱の複数の頂点の上に金属を蒸着することを含む場合がある。
本発明の種々の実施形態は、表面増強発光における分子の存在についての向上された感度を提供することが可能な自己配列型発光強化装置１０１を含む。また、本発明の種々の実施形態は、溶液中の分子に関連する検体の表面増強発光について比較的低い検出能力制限を提供する。例えば、本発明の種々の実施形態は、分子のＳＥＲＳ分析における比較的低い検出能力制限を提供する。従って、本発明の種々の実施形態により得られる分子検出のための向上された感度、及び検出能力制限により、発明者らは、限定はしないが、少なくとも医療、環境、化学、及び生物学の技術における本発明の種々の実施形態の新たな応用を期待している。
本発明の特定の幾つかの実施形態に関する上記の説明は、例示及び説明の目的で提示したものである。それらは、本発明を網羅的に記載することを意図するものでも、本発明を開示した形態に厳密に制限することを意図するものでなく、上記教示に鑑みて、多数の修正及び変形が可能である。本明細書に記載した種々の実施形態は、本発明の原理及びその実際の応用形態を最もよく説明し、それによって当業者が、意図する特定の用途に適合するように種々の変更を加えて本発明及び種々の実施形態を最も良好に使用することができるように選択された。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲及びその均等によって規定されることが意図される。

Claims (15)

  1. 表面増強発光のための自己配列型発光強化装置(101)であって、
    基板(110)と、
    複数(120)の可撓性柱構造であって、前記複数(120)のうちの１つの可撓性柱構造(120-1)が、
    可撓性柱(120-1A)と、
    前記可撓性柱(120-1A)の頂点(120-1C)に結合された金属キャップ(120-1B)と
    を含む、複数(120)の可撓性柱構造と
    を含み、
    前記複数(120)の可撓性柱構造のうちの少なくとも前記可撓性柱構造(120-1)及び第２の可撓性柱構造(120-2)は、最密構成を成して自己配列するように構成され、その際、少なくとも１つの分子(220-1)が、少なくとも可撓性柱構造(120-1)及び第２の可撓性柱構造(120-2)のそれぞれの前記金属キャップ(120-1B)と第２の金属キャップ(120-2B)の間に配置される、自己配列型発光強化装置(101)。
  2. 複数(630)の金属キャップのうちの少なくとも１つの金属キャップ(120-1B)は、前記金属キャップ(120-1B)に非常に近接して配置された分子(220-1)からの発光を強化するように構成される、請求項１に記載の自己配列型発光強化装置(101)。
  3. 前記複数(630)の金属キャップのうちの少なくとも１つの金属キャップ(120-1B)は、銅、銀、アルミニウム、及び金、又は銅、銀、アルミニウム及び金の任意の組み合わせからなる一群の中から選択された１つの構成要素から構成される、請求項１に記載の自己配列型発光強化装置(101)。
  4. 前記複数(120)の可撓性柱構造の可撓性柱は、高度架橋紫外線硬化性ポリマー、高度架橋熱硬化性ポリマー、高度架橋紫外線硬化性プラスチック、高度架橋熱硬化性プラスチック、ポリシロキサン化合物、ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、ダイヤモンド、ダイヤモンド・ライク・カーボン、スピンオンガラス、ゾルゲル材料、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、サファイア、及び二酸化チタンからなる一群の中から選択された１つの可撓性材料をさらに含む、請求項１に記載の自己配列型発光強化装置(101)。
  5. 前記複数(120)の可撓性柱構造の金属キャップ(120-1B)は、前記金属キャップ(120-1B)に非常に近接して配置された分子(220-1)と結合するように構成される、請求項１に記載の自己配列型発光強化装置(101)。
  6. 少なくとも１つの可撓性柱(120-1A)は、第２の可撓性柱(120-2A)に向けて曲がり、前記分子(220-1)を前記第２の可撓性柱(120-2A)上の少なくとも第２の金属キャップ(120-2B)に非常に近接して配置するように構成される、請求項１に記載の自己配列型発光強化装置(101)。
  7. 前記金属キャップ(120-1B)と第２の金属キャップ(120-2B)の間に分子(220-1)が配置されたときの、前記金属キャップ（120-1B）と第２の金属キャップ（120-2B）の間の前記最密構成の間隔(340)は、前記分子(220-1)と前記金属キャップ(120-1B)及び第２の金属キャップ(120-2B)との間における結合力と、前記分子(220-1)に対する前記可撓性柱(120-1A)と第２の可撓性柱(120-2A)の変位に起因して、前記可撓性柱(120-1A)及び第２の可撓性柱(120-2A)により発揮される復元力とのバランスによって決定される、請求項６に記載の自己配列型発光強化装置(101)。
  8. 前記可撓性柱(120-1A)は、前記分子(220-1)を前記金属キャップ(120-1B)及び第２の金属キャップ(120-2B)に近接する位置まで運ぶために設けられた流体キャリア(210)の除去により誘発される微細毛管力の作用によって、前記第２の可撓性柱(120-2A)の方へ曲がるように構成される、請求項６に記載の自己配列型発光強化装置(101)。
  9. 表面増強発光のための自己配列型発光強化装置(101)を製造する方法であって、
    基板(110)を用意するステップ(710)と、
    前記基板(110)上に複数(610)の可撓性柱を生成するステップ(720)と、
    前記複数(610)の可撓性柱の複数(620)の頂点の上に複数(630)の金属キャップを作成するステップ(730)と
    を含み、前記複数(610)の可撓性柱は、分子(220-1)が少なくとも１つの金属キャップ(120-1B)及び第２の金属キャップ(120-2B)に近接して配置されたときに、前記複数(610)の可撓性柱のうちの少なくとも１つの可撓性柱(120-1A)及び第２の可撓性柱(120-2A)を、前記分子を有する最密構成を成して自己配列させることを可能にする材料から構成され、前記金属キャップ(120-1B)及び前記第２の金属キャップ(120-2B)は、前記分子(220-1)が少なくとも１つの前記金属キャップ(120-1B)に近接して配置されたときに、前記分子(220-1)の発光を強化する材料から構成される、方法。
  10. 前記基板(110)上に複数(610)の可撓性柱を生成するステップは、前記基板(110)上にナノワイヤを成長させること、前記基板(110)をエッチングすること、前記基板(110)上のコーティングをホットナノエンボス加工すること、及び前記基板(110)上のコーティングをナノインプリントすることからなる一群の中から選択された１つのプロセスからなる、請求項９に記載の方法。
  11. 前記複数(630)の金属キャップを作成するステップは、金属キャップ(120-1B)を蒸着すること、金属キャップ(120-1B)を電気めっきすること、金属ナノ粒子のコロイド状ナ懸濁液から金属キャップ(120-1B)を析出すること、堆積された金属層の種々の部分をリフトオフし、金属キャップ(120-1B)を形成すること、及びエネルギー粒子の照射によって、吸収される有機金属化合物を低減し、金属キャップを形成することからなる一群の中から選択された１つのプロセスからなる、請求項９に記載の方法。
  12. 前記複数(630)の金属キャップを作成するステップは、前記基板(110)の表面に対し約３０°の角度(650)で、前記複数(610)の可撓性柱の複数(620)の頂点の上に金属を蒸着することを含む、請求項９に記載の方法。
  13. 光学装置(501)であって、
    光学部品(502)を含み、該光学部品(502)が、
    表面増強発光のための自己配列型発光強化装置(101)であって、
    基板(110)と、
    複数(120)の可撓性柱構造とを含み、前記複数(120)のうちの１つの可撓性柱構造(120-1)が、
    可撓性柱(120-1A)と、
    前記可撓性柱(120-1A)の頂点(120-1C)に結合された金属キャップ(120-1B)と
    を含み、
    前記複数(120)の可撓性柱構造のうちの少なくとも前記可撓性柱構造(120-1)及び第２の可撓性柱構造(120-2)が、最密構成を成して自己配列するように構成され、その際、少なくとも１つの分子(220-1)が、可撓性柱構造(120-1)及び第２の可撓性柱構造(120-2)のそれぞれの少なくとも前記金属キャップ(120-1B)と第２の金属キャップ(120-2B)の間に配置され、前記分子(220-1)からの発光を強化するように構成される、自己配列型発光強化装置(101)を含む、光学装置(501)。
  14. 前記光学部品(502)は、ミラー、格子、導波路、及び分析セルからなる一群の中から選択される、請求項１３に記載の光学装置(501)。
  15. 分光計をさらに含み、前記分光計は、前記分子(220-1)の表面増強ラマン分光法を実施するために前記光学部品(502)を受け入れるように構成される、請求項１３に記載の光学装置(501)。
JP2013506119A 2010-04-20 2010-04-20 表面増強発光のための自己配列型発光強化装置 Expired - Fee Related JP5497963B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2010/031809 WO2011133144A1 (en) 2010-04-20 2010-04-20 A self-arranging, luminescence-enhancement device for surface-enhanced luminescence

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013525785A true JP2013525785A (ja) 2013-06-20
JP5497963B2 JP5497963B2 (ja) 2014-05-21

Family

ID=44834410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013506119A Expired - Fee Related JP5497963B2 (ja) 2010-04-20 2010-04-20 表面増強発光のための自己配列型発光強化装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9244015B2 (ja)
EP (1) EP2561322B1 (ja)
JP (1) JP5497963B2 (ja)
CN (1) CN102947681B (ja)
WO (1) WO2011133144A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014517926A (ja) * 2011-05-20 2014-07-24 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． 表面増強ラマン分光法に基づくセンサー、システム、及び検出方法
WO2016031140A1 (ja) * 2014-08-27 2016-03-03 富士フイルム株式会社 光電場増強デバイス
JPWO2016051666A1 (ja) * 2014-09-30 2017-06-29 富士フイルム株式会社 炭酸ガスセンシング用の光電場増強デバイス

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102947681B (zh) 2010-04-20 2016-05-18 惠普发展公司，有限责任合伙企业 用于表面增强发光的自动布置、发光增强器件
WO2012015443A1 (en) 2010-07-30 2012-02-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optical fiber surface enhanced raman spectroscopy (sers) probe
US9279767B2 (en) 2010-10-20 2016-03-08 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Chemical-analysis device integrated with metallic-nanofinger device for chemical sensing
US9274058B2 (en) * 2010-10-20 2016-03-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Metallic-nanofinger device for chemical sensing
US8520202B2 (en) 2011-09-15 2013-08-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Asymmetrical-nanofinger device for surface-enhanced luminescense
US9453793B2 (en) 2012-04-20 2016-09-27 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Integrated sensors
WO2013158114A1 (en) * 2012-04-20 2013-10-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Integrated sensors
TWI500921B (zh) * 2013-01-14 2015-09-21 Ind Tech Res Inst 光學感測晶片
US20140212867A1 (en) 2013-01-30 2014-07-31 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Device for monitoring and controlling cellular growth
CN105209910B (zh) * 2013-03-14 2019-02-15 百奥马克科技有限公司 尿样中乙酰金刚烷胺的检测和定量
JP2014190834A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Fujifilm Corp 光電場増強デバイスおよびその製造方法
DE102013008104A1 (de) * 2013-05-14 2014-11-20 Laser-Laboratorium Göttingen e.V. SERS-Substrat
DE102013106432A1 (de) * 2013-06-20 2014-12-24 Endress + Hauser Conducta Gesellschaft für Mess- und Regeltechnik mbH + Co. KG Optische Indikator-Einheit und Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung einer physikalisch-chemischen Eigenschaft eines Prozessmediums in einer prozesstechnischen Anlage
US9863885B2 (en) 2015-10-07 2018-01-09 The Regents Of The University Of Californa Graphene-based multi-modal sensors
WO2017184155A1 (en) 2016-04-21 2017-10-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Sels nano finger sidewall coating layer
JP6468572B2 (ja) * 2017-06-13 2019-02-13 国立研究開発法人物質・材料研究機構 増強電磁場を用いたアレイ型センサーを使用した測定方法及び測定装置
EP3635384A4 (en) * 2017-09-14 2021-01-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. CHROMATOGRAPHIC MEASUREMENT OF SURFACE ENHANCED LUMINESCENCE (SEL)
CN108181296B (zh) * 2018-03-14 2024-03-19 南京信息工程大学 基于表面等离激元效应的光纤表面增强拉曼探针

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080174775A1 (en) * 2007-01-23 2008-07-24 Martin Moskovits Platform for chemical and biological sensing by surface-enhanced raman spectroscopy
JP2009515543A (ja) * 2005-11-16 2009-04-16 ユニバーシティ カレッジ カーディフ コンサルタンツ リミテッド 生体分子の親和性を測定する方法
JP2009544967A (ja) * 2006-07-25 2009-12-17 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． 制御可能な表面増強ラマン分光法

Family Cites Families (125)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4901231A (en) 1986-12-22 1990-02-13 American Telephone And Telegraph Company Extended process for a multiprocessor system
US5677196A (en) 1993-05-18 1997-10-14 University Of Utah Research Foundation Apparatus and methods for multi-analyte homogeneous fluoro-immunoassays
US5455953A (en) 1993-11-03 1995-10-03 Wang Laboratories, Inc. Authorization system for obtaining in single step both identification and access rights of client to server directly from encrypted authorization ticket
US5873103A (en) 1994-02-25 1999-02-16 Kodak Limited Data storage management for network interconnected processors using transferrable placeholders
US5513314A (en) 1995-01-27 1996-04-30 Auspex Systems, Inc. Fault tolerant NFS server system and mirroring protocol
US5948062A (en) 1995-10-27 1999-09-07 Emc Corporation Network file server using a cached disk array storing a network file directory including file locking information and data mover computers each having file system software for shared read-write file access
US5828876A (en) 1996-07-31 1998-10-27 Ncr Corporation File system for a clustered processing system
US6185601B1 (en) 1996-08-02 2001-02-06 Hewlett-Packard Company Dynamic load balancing of a network of client and server computers
WO1998005920A1 (en) 1996-08-08 1998-02-12 William Marsh Rice University Macroscopically manipulable nanoscale devices made from nanotube assemblies
US5987506A (en) 1996-11-22 1999-11-16 Mangosoft Corporation Remote access and geographically distributed computers in a globally addressable storage environment
US5909540A (en) 1996-11-22 1999-06-01 Mangosoft Corporation System and method for providing highly available data storage using globally addressable memory
US6193870B1 (en) 1997-05-01 2001-02-27 The Regents Of The University Of California Use of a hard mask for formation of gate and dielectric via nanofilament field emission devices
JP4134357B2 (ja) 1997-05-15 2008-08-20 株式会社日立製作所 分散データ管理方法
US5960446A (en) 1997-07-11 1999-09-28 International Business Machines Corporation Parallel file system and method with allocation map
US6023706A (en) 1997-07-11 2000-02-08 International Business Machines Corporation Parallel file system and method for multiple node file access
US6222619B1 (en) 1997-09-18 2001-04-24 University Of Utah Research Foundation Diagnostic device and method
US6192408B1 (en) 1997-09-26 2001-02-20 Emc Corporation Network file server sharing local caches of file access information in data processors assigned to respective file systems
US7267948B2 (en) 1997-11-26 2007-09-11 Ut-Battelle, Llc SERS diagnostic platforms, methods and systems microarrays, biosensors and biochips
US6173293B1 (en) 1998-03-13 2001-01-09 Digital Equipment Corporation Scalable distributed file system
US6697846B1 (en) 1998-03-20 2004-02-24 Dataplow, Inc. Shared file system
US6345244B1 (en) 1998-05-27 2002-02-05 Lionbridge Technologies, Inc. System, method, and product for dynamically aligning translations in a translation-memory system
US6973455B1 (en) 1999-03-03 2005-12-06 Emc Corporation File server system providing direct data sharing between clients with a server acting as an arbiter and coordinator
WO2000004483A2 (en) 1998-07-15 2000-01-27 Imation Corp. Hierarchical data storage management
US6356863B1 (en) 1998-09-08 2002-03-12 Metaphorics Llc Virtual network file server
US6163801A (en) 1998-10-30 2000-12-19 Advanced Micro Devices, Inc. Dynamic communication between computer processes
JP3992090B2 (ja) 1999-01-11 2007-10-17 日本分光株式会社 ラマン分光用プローブ
US6442608B1 (en) 1999-01-14 2002-08-27 Cisco Technology, Inc. Distributed database system with authoritative node
US6453354B1 (en) 1999-03-03 2002-09-17 Emc Corporation File server system using connection-oriented protocol and sharing data sets among data movers
US6324581B1 (en) 1999-03-03 2001-11-27 Emc Corporation File server system using file system storage, data movers, and an exchange of meta data among data movers for file locking and direct access to shared file systems
US6516320B1 (en) 1999-03-08 2003-02-04 Pliant Technologies, Inc. Tiered hashing for data access
US6389420B1 (en) 1999-09-30 2002-05-14 Emc Corporation File manager providing distributed locking and metadata management for shared data access by clients relinquishing locks after time period expiration
AU6778601A (en) 2000-06-26 2002-01-08 International Business Machines Corporation Data management application programming interface for a parallel file system
US6938039B1 (en) 2000-06-30 2005-08-30 Emc Corporation Concurrent file across at a target file server during migration of file systems between file servers using a network file system access protocol
US6782389B1 (en) 2000-09-12 2004-08-24 Ibrix, Inc. Distributing files across multiple, permissibly heterogeneous, storage devices
US6571259B1 (en) 2000-09-26 2003-05-27 Emc Corporation Preallocation of file system cache blocks in a data storage system
US6823336B1 (en) 2000-09-26 2004-11-23 Emc Corporation Data storage system and method for uninterrupted read-only access to a consistent dataset by one host processor concurrent with read-write access by another host processor
US6654912B1 (en) 2000-10-04 2003-11-25 Network Appliance, Inc. Recovery of file system data in file servers mirrored file system volumes
US20030079222A1 (en) 2000-10-06 2003-04-24 Boykin Patrick Oscar System and method for distributing perceptually encrypted encoded files of music and movies
US6976060B2 (en) 2000-12-05 2005-12-13 Agami Sytems, Inc. Symmetric shared file storage system
US6777244B2 (en) 2000-12-06 2004-08-17 Hrl Laboratories, Llc Compact sensor using microcavity structures
US6928426B2 (en) 2000-12-30 2005-08-09 Intel Corporation Method and apparatus to improve file management
AU2002249939A1 (en) 2001-01-11 2002-07-24 Z-Force Communications, Inc. File switch and switched file system
US7206819B2 (en) 2001-01-18 2007-04-17 Sun Microsystems, Inc. Method and apparatus for providing virtual namespaces for active computing environments
WO2002093738A2 (en) 2001-01-19 2002-11-21 California Institute Of Technology Carbon nanobimorph actuator and sensor
US6775679B2 (en) 2001-03-20 2004-08-10 Emc Corporation Building a meta file system from file system cells
US20020192721A1 (en) 2001-03-28 2002-12-19 Engeneos, Inc. Modular molecular clasps and uses thereof
US20030028587A1 (en) 2001-05-11 2003-02-06 Driscoll Michael C. System and method for accessing and storing data in a common network architecture
US20030004947A1 (en) 2001-06-28 2003-01-02 Sun Microsystems, Inc. Method, system, and program for managing files in a file system
US7685126B2 (en) 2001-08-03 2010-03-23 Isilon Systems, Inc. System and methods for providing a distributed file system utilizing metadata to track information about data stored throughout the system
US6757459B2 (en) 2001-10-24 2004-06-29 Agilent Technologies, Inc. Piezoelectrically driven, liquid-actuated optical cross-bar switch
US7531136B2 (en) 2001-11-26 2009-05-12 Sony Deutschland Gmbh Chemical sensor
JP4168626B2 (ja) 2001-12-06 2008-10-22 株式会社日立製作所 記憶装置間のファイル移行方法
US6775673B2 (en) 2001-12-19 2004-08-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Logical volume-level migration in a partition-based distributed file system
US6772161B2 (en) 2001-12-19 2004-08-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Object-level migration in a partition-based distributed file system
US8154093B2 (en) 2002-01-16 2012-04-10 Nanomix, Inc. Nano-electronic sensors for chemical and biological analytes, including capacitance and bio-membrane devices
US7463661B2 (en) 2002-02-27 2008-12-09 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Quantum nano-structure semiconductor laser
US7955483B2 (en) 2002-03-18 2011-06-07 Honeywell International Inc. Carbon nanotube-based glucose sensor
WO2003083480A1 (en) 2002-03-29 2003-10-09 Array Bioscience Corporation Methods for manufacturing nanoparticle structures using hydrophobic or charged surfaces
US6970239B2 (en) 2002-06-12 2005-11-29 Intel Corporation Metal coated nanocrystalline silicon as an active surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) substrate
US7190449B2 (en) 2002-10-28 2007-03-13 Nanopoint, Inc. Cell tray
US7163659B2 (en) 2002-12-03 2007-01-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Free-standing nanowire sensor and method for detecting an analyte in a fluid
US7667238B2 (en) 2003-04-15 2010-02-23 Luminus Devices, Inc. Light emitting devices for liquid crystal displays
WO2005010480A2 (en) 2003-04-28 2005-02-03 Eikos, Inc. Sensor device utilizing carbon nanotubes
US7597814B2 (en) 2004-03-23 2009-10-06 Hewlett Packard Development Company, L.P. Structure formed with template having nanoscale features
WO2006076036A2 (en) 2004-05-25 2006-07-20 The Trustees Of The University Of Pennsylvania Nanostructure assemblies, methods and devices thereof
US7256886B2 (en) 2004-07-22 2007-08-14 University Of Maryland At Baltimore County Surface enhanced Raman spectroscopic nano-imaging probe and uses therefor
US7697808B2 (en) 2004-07-27 2010-04-13 Ut-Battelle, Llc Multi-tipped optical component
US7713849B2 (en) 2004-08-20 2010-05-11 Illuminex Corporation Metallic nanowire arrays and methods for making and using same
US7158219B2 (en) 2004-09-16 2007-01-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. SERS-active structures including nanowires
US7444856B2 (en) 2004-09-23 2008-11-04 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Sensors for electrochemical, electrical or topographical analysis
US7738096B2 (en) * 2004-10-21 2010-06-15 University Of Georgia Research Foundation, Inc. Surface enhanced Raman spectroscopy (SERS) systems, substrates, fabrication thereof, and methods of use thereof
US7656525B2 (en) 2004-10-21 2010-02-02 University Of Georgia Research Foundation, Inc. Fiber optic SERS sensor systems and SERS probes
US7880876B2 (en) 2004-10-21 2011-02-01 University Of Georgia Research Foundation, Inc. Methods of use for surface enhanced raman spectroscopy (SERS) systems for the detection of bacteria
US7583379B2 (en) 2005-07-28 2009-09-01 University Of Georgia Research Foundation Surface enhanced raman spectroscopy (SERS) systems and methods of use thereof
US7544977B2 (en) 2006-01-27 2009-06-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Mixed-scale electronic interface
GB2419940B (en) * 2004-11-04 2007-03-07 Mesophotonics Ltd Metal nano-void photonic crystal for enhanced raman spectroscopy
JP2006145230A (ja) 2004-11-16 2006-06-08 Canon Inc 被分析物担体およびその製造方法
US7245370B2 (en) * 2005-01-06 2007-07-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Nanowires for surface-enhanced Raman scattering molecular sensors
US7236242B2 (en) 2005-01-27 2007-06-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Nano-enhanced Raman spectroscopy-active nanostructures including elongated components and methods of making the same
WO2006099494A2 (en) 2005-03-14 2006-09-21 The Regents Of The University Of California Metallic nanostructures adapted for electromagnetic field enhancement
US20080166706A1 (en) 2005-03-30 2008-07-10 Jin Zhang Novel gold nanoparticle aggregates and their applications
US7862793B2 (en) 2005-04-08 2011-01-04 The Regents Of The University Of California Growth of and defect reduction in nanoscale materials
US7501069B2 (en) 2005-06-01 2009-03-10 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Flexible structures for sensors and electronics
US8184284B2 (en) 2005-06-14 2012-05-22 Ebstein Steven M Laser-processed substrate for molecular diagnostics
US7426025B2 (en) * 2005-09-23 2008-09-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Nanostructures, systems, and methods including nanolasers for enhanced Raman spectroscopy
US7342656B2 (en) * 2005-10-17 2008-03-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Dynamically variable separation among nanoparticles for nano-enhanced Raman spectroscopy (NERS) molecular sensing
US8372470B2 (en) 2005-10-25 2013-02-12 Massachusetts Institute Of Technology Apparatus and methods for controlled growth and assembly of nanostructures
US20070127164A1 (en) 2005-11-21 2007-06-07 Physical Logic Ag Nanoscale Sensor
US7960251B2 (en) 2005-12-01 2011-06-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for producing nanowires using a porous template
US7402531B1 (en) 2005-12-09 2008-07-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method for selectively controlling lengths of nanowires
US8154722B2 (en) * 2006-03-03 2012-04-10 Canon Kabushiki Kaisha Sensor element structure, sensor element array, and manufacturing method of sensor element array
US8137759B2 (en) 2006-04-07 2012-03-20 The Regents Of The University Of California Gold nanostructures and methods of use
US7359048B2 (en) * 2006-04-28 2008-04-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Raman signal-enhancing structures and devices
KR100869372B1 (ko) 2006-05-18 2008-11-19 고려대학교 산학협력단 탄소나노튜브 화학센서 및 그 제조방법
WO2008066965A2 (en) 2006-06-23 2008-06-05 The Regents Of The University Of California Articles comprising large-surface-area bio-compatible materials and methods for making and using them
KR100785347B1 (ko) 2006-07-27 2007-12-18 한국과학기술연구원 금속전극 위에서의 반도체 나노선의 정렬방법
WO2008028521A1 (en) 2006-09-07 2008-03-13 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. A probe, a raman spectrometer and a method of manufacturing a probe
US7388661B2 (en) 2006-10-20 2008-06-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Nanoscale structures, systems, and methods for use in nano-enhanced raman spectroscopy (NERS)
US7786037B2 (en) 2007-01-11 2010-08-31 Los Alamos National Security, Llc Nanostructured metal-polyaniline composites
US7988887B2 (en) 2007-01-11 2011-08-02 Los Alamos National Security, Llc Metal-polymer composites comprising nanostructures and applications thereof
US8034317B2 (en) 2007-06-18 2011-10-11 Heliovolt Corporation Assemblies of anisotropic nanoparticles
US7639355B2 (en) * 2007-06-26 2009-12-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Electric-field-enhancement structure and detection apparatus using same
EP2058908A1 (en) 2007-10-22 2009-05-13 Commissariat A L'energie Atomique Structure for an optoelectronical device including micropillar like semi-conductors and corresponding processes.
US8108943B2 (en) 2007-11-30 2012-01-31 California Institute Of Technology Method and system for near-field spectroscopy using targeted deposition of nanoparticles
US8362760B2 (en) 2008-02-19 2013-01-29 West Virginia University Research Corporation, Wvu Office Of Technology Transfer Stimulus responsive nanoparticles
US8445889B2 (en) 2008-02-22 2013-05-21 Nanyang Technological University Method of patterning of nanostructures
ES2554770T3 (es) 2008-04-18 2015-12-23 Nlab Solar Ab Célula solar sensibilizada por colorante con cristal fotónico unidimensional
US8537353B2 (en) 2008-05-05 2013-09-17 Agency For Science, Technology And Research Sensor chip for biological and chemical sensing
US7695993B2 (en) 2008-05-07 2010-04-13 Honeywell International Inc. Matrix nanocomposite sensing film for SAW/BAW based hydrogen sulphide sensor and method for making same
US20100001211A1 (en) 2008-07-01 2010-01-07 Smiths Detection Inc. Method and apparatus for enhancing detection characteristics of a chemical sensor system
JP2010019688A (ja) 2008-07-10 2010-01-28 Sharp Corp 化学物質センシング素子、化学物質センシング装置、及び、化学物質センシング素子の製造方法
US8830450B2 (en) 2009-12-02 2014-09-09 Lawrence Livermore National Security, Llc Methods and systems for Raman and optical cross-interrogation in flow-through silicon membranes
WO2010088585A1 (en) 2009-01-30 2010-08-05 Trustees Of Boston University Chemical/biological sensor employing scattered chromatic components in nano-patterned aperiodic surfaces
CA2789009C (en) 2009-02-12 2017-03-21 Trustees Of Tufts College Nanoimprinting of silk fibroin structures for biomedical and biophotonic applications
US8223331B2 (en) * 2009-06-19 2012-07-17 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Signal-amplification device for surface enhanced raman spectroscopy
WO2011093871A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Sensing devices
US8390804B2 (en) * 2010-01-29 2013-03-05 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Surface enhanced Raman spectroscopy employing vibrating nanorods
CN102834709A (zh) * 2010-04-20 2012-12-19 惠普发展公司，有限责任合伙企业 用于分子分析的多柱结构
CN102947681B (zh) 2010-04-20 2016-05-18 惠普发展公司，有限责任合伙企业 用于表面增强发光的自动布置、发光增强器件
US8358408B2 (en) 2010-04-30 2013-01-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Apparatus for performing SERS
WO2012015443A1 (en) 2010-07-30 2012-02-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Optical fiber surface enhanced raman spectroscopy (sers) probe
US8873038B2 (en) 2010-10-27 2014-10-28 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Tailored raman spectrocopic probes for ultrasensitive and highly multiplexed assays
US8404491B2 (en) 2010-10-29 2013-03-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Luminescent chemical sensor integrated with at least one molecular trap
US8477303B2 (en) 2011-01-26 2013-07-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Reconfigurable surface enhanced Raman spectroscopy apparatus, system and method
US8593629B2 (en) 2011-02-17 2013-11-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Apparatus for performing SERS

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009515543A (ja) * 2005-11-16 2009-04-16 ユニバーシティ カレッジ カーディフ コンサルタンツ リミテッド 生体分子の親和性を測定する方法
JP2009544967A (ja) * 2006-07-25 2009-12-17 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． 制御可能な表面増強ラマン分光法
US20080174775A1 (en) * 2007-01-23 2008-07-24 Martin Moskovits Platform for chemical and biological sensing by surface-enhanced raman spectroscopy

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014517926A (ja) * 2011-05-20 2014-07-24 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． 表面増強ラマン分光法に基づくセンサー、システム、及び検出方法
US9588048B2 (en) 2011-05-20 2017-03-07 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Surface enhanced raman spectroscopy sensor, system and method of sensing
WO2016031140A1 (ja) * 2014-08-27 2016-03-03 富士フイルム株式会社 光電場増強デバイス
JPWO2016031140A1 (ja) * 2014-08-27 2017-05-25 富士フイルム株式会社 光電場増強デバイス
JPWO2016051666A1 (ja) * 2014-09-30 2017-06-29 富士フイルム株式会社 炭酸ガスセンシング用の光電場増強デバイス

Also Published As

Publication number Publication date
EP2561322A1 (en) 2013-02-27
WO2011133144A1 (en) 2011-10-27
JP5497963B2 (ja) 2014-05-21
US9244015B2 (en) 2016-01-26
US20130027698A1 (en) 2013-01-31
EP2561322A4 (en) 2017-08-02
EP2561322B1 (en) 2021-08-04
CN102947681B (zh) 2016-05-18
CN102947681A (zh) 2013-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5497963B2 (ja) 表面増強発光のための自己配列型発光強化装置
US8404491B2 (en) Luminescent chemical sensor integrated with at least one molecular trap
KR101448111B1 (ko) 표면 증강 라만 분광용 기판 및 이의 제조방법
US9176065B2 (en) Nanoscale array structures suitable for surface enhanced raman scattering and methods related thereto
US9127984B2 (en) SERS-active structure, fabrication method thereof, and SERS system comprising the same
US9594022B2 (en) Chemical-analysis device integrated with metallic-nanofinger device for chemical sensing
US10161874B2 (en) Polarization dependent surface enhanced Raman scattering system
KR101097205B1 (ko) 표면증강라만산란 분광용 기판의 제조방법
US9310306B2 (en) Apparatus for use in sensing applications
KR101696839B1 (ko) 표면증강 라만 분광기판 및 그의 제조방법
US9274058B2 (en) Metallic-nanofinger device for chemical sensing
US8520202B2 (en) Asymmetrical-nanofinger device for surface-enhanced luminescense
JP2016505157A (ja) 表面増強蛍光分光装置
US9677939B2 (en) Electric field generating apparatus for performing spectroscopy
US10012674B2 (en) Nanoantenna scanning probe tip, and fabrication methods
US7309642B2 (en) Metallic quantum dots fabricated by a superlattice structure
Rabin Reliable SERS substrates by the controlled assembly of nanoparticles

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131112

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140218

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140306

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5497963

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees