JP5946052B2 - Photodetection method using photonic crystal - Google Patents

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本発明は、フォトニック結晶を用いた光検出方法に関し、特に、可視紫外光領域において低バックグラウンド発光を実現するフォトニック結晶を用いた光検出方法に関する。 The present invention relates to a light detection method using a photonic crystal, and particularly to a light detection method using a photonic crystal that realizes low background light emission in the visible ultraviolet region.

屈折率の異なる複数の材料が周期的に並んで構成されるフォトニック結晶が知られている。このようなフォトニック結晶を用いて、光検出、バイオ検出、各種分光、顕微分光等の高感度化を図ったり、フォトニック結晶を種々の光デバイスに適用することにより、高性能化を図ったりする研究が進められている。   A photonic crystal is known in which a plurality of materials having different refractive indexes are periodically arranged. Such photonic crystals can be used to increase the sensitivity of photodetection, biodetection, various types of spectroscopy, microspectroscopy, etc., and to improve performance by applying photonic crystals to various optical devices. Research is underway.

具体的には、フォトニック結晶に光を照射すると、フォトニック結晶内部や近傍で局所的に光強度が増大し、フォトニック結晶内部や近傍に存在する分子、量子ドット、半導体などの対象物に効率的に光を作用させることができる。また、フォトニック結晶を用いることにより、フォトニック結晶内部や近傍に存在する分子、量子ドット、半導体などの対象物からの発光、蛍光、光信号などを効率的に取り出すことができる。このように、フォトニック結晶を用いることにより、フォトニック結晶を介しないで光を対象物に照射した場合に比べて非常に強い光信号を分子、量子ドット、半導体などの対象物から検出することができる。   Specifically, when a photonic crystal is irradiated with light, the light intensity locally increases in and near the photonic crystal, and targets such as molecules, quantum dots, and semiconductors existing in and near the photonic crystal Light can be made to act efficiently. In addition, by using a photonic crystal, it is possible to efficiently extract light emission, fluorescence, optical signals, and the like from objects such as molecules, quantum dots, and semiconductors existing in and near the photonic crystal. In this way, by using a photonic crystal, it is possible to detect a very strong optical signal from an object such as a molecule, quantum dot, or semiconductor compared to the case where light is irradiated to the object without passing through the photonic crystal. Can do.

ここで、フォトニック結晶の効果を向上させるためには、複数の材料間における屈折率差を高めるために、一方の材料として高屈折率材料（一般的に、屈折率が２より大きい材料）が用いられる。可視光領域におけるフォトニック結晶の高屈折率材料としてこれまで主に用いられてきた材料としては、二酸化チタン（ＴｉＯ２）や窒化シリコン（ＳｉＮ）が挙げられる（二酸化チタンを採用したフォトニック結晶については、例えば非特許文献１，２参照、窒化シリコンを採用したフォトニック結晶については、例えば非特許文献３，４参照）。 Here, in order to improve the effect of the photonic crystal, a high refractive index material (generally, a material having a refractive index larger than 2) is used as one material in order to increase the difference in refractive index between a plurality of materials. Used. Examples of materials that have been mainly used as high refractive index materials for photonic crystals in the visible light region include titanium dioxide (TiO 2 ) and silicon nitride (SiN) (photonic crystals employing titanium dioxide). For example, see Non-Patent Documents 1 and 2, and for photonic crystals employing silicon nitride, see Non-Patent Documents 3 and 4, for example).

NIKHIL GANESH, WEI ZHANG, PATRICK C. MATHIAS, EDMOND CHOW, J.A.N.T. SOARES, VIKTOR MALYARCHUK, ADAM D. SMITH AND BRIAN T. CUNNINGHAM,「Enhanced fluorescence emission from quantum dots on a photonic crystal surface」AUGUST 2007 nature nanotechnology VOL.2 pp.515-520NIKHIL GANESH, WEI ZHANG, PATRICK C. MATHIAS, EDMOND CHOW, JANT SOARES, VIKTOR MALYARCHUK, ADAM D. SMITH AND BRIAN T. CUNNINGHAM, `` Enhanced fluorescence emission from quantum dots on a photonic crystal surface '' AUGUST 2007 nature nanotechnology VOL.2 pp.515-520 Anusha Pokhriyal, Meng Lu, Vikram Chaudhery, Cheng-Sheng Huang, Stephen Schulz, and Brian T. Cunningham,「Photonic crystal enhanced fluorescence using a quartz substrate to reduce limits of detection」22 November 2010 OPTICS EXPRESS No.24 Vol.18 pp.24793-24808Anusha Pokhriyal, Meng Lu, Vikram Chaudhery, Cheng-Sheng Huang, Stephen Schulz, and Brian T. Cunningham, `` Photonic crystal enhanced fluorescence using a quartz substrate to reduce limits of detection '' 22 November 2010 OPTICS EXPRESS No.24 Vol.18 pp .24793-24808 Xingsheng Xu, Toshiki Yamada, Rieko Ueda, and Akira Otomo,「Two-photon excited fluorescence from CdSe quantum dots on SiN photonic crystals」(2009) APPLIED PHYSICS LETTERS 95, 221113Xingsheng Xu, Toshiki Yamada, Rieko Ueda, and Akira Otomo, `` Two-photon excited fluorescence from CdSe quantum dots on SiN photonic crystals '' (2009) APPLIED PHYSICS LETTERS 95, 221113 Xingsheng Xu, Toshiki Yamada, Rieko Ueda, and Akira Otomo,「Dynamics of spontaneous emission from SiN with two-dimensional photonic crystals」(August 1, 2008) OPTICS LETTERS Vol. 33, No. 15 pp.1768-1770Xingsheng Xu, Toshiki Yamada, Rieko Ueda, and Akira Otomo, `` Dynamics of spontaneous emission from SiN with two-dimensional photonic crystals '' (August 1, 2008) OPTICS LETTERS Vol. 33, No. 15 pp.1768-1770

しかしながら、各非特許文献でも指摘されているように、二酸化チタンや窒化シリコンを用いたフォトニック結晶においては、光を照射した際に、フォトニック結晶自体が発光する（バックグラウンド発光する）問題がある。バックグラウンド発光が生じると、光検出などを行う際に、そのバックグラウンド発光がバックグラウンドノイズとして重畳されてしまい、検出対象である分子、量子ドット、半導体などからの光検出が高感度で行えないという問題がある。特に、分子、量子ドット、半導体などの対象物の数が少ないか単一である場合や当該対象物からの発光、蛍光、光信号などの強度が小さい場合には、バックグラウンドノイズが相対的に大きくなり、光検出がより困難となる。   However, as pointed out in each non-patent document, in photonic crystals using titanium dioxide or silicon nitride, the photonic crystal itself emits light (emits background light emission) when irradiated with light. is there. When background light emission occurs, when performing light detection, the background light emission is superimposed as background noise, and light detection from molecules, quantum dots, semiconductors, etc. that are detection targets cannot be performed with high sensitivity. There is a problem. In particular, when the number of objects such as molecules, quantum dots, and semiconductors is small or single, or when the intensity of light emission, fluorescence, optical signal, etc. from the object is small, the background noise becomes relatively large. , Light detection becomes more difficult.

本発明は、以上のような課題を解決すべくなされたものであり、バックグラウンドノイズの発生を防止して高感度に光検出を行うことができるフォトニック結晶を用いた光検出方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a light detection method using a photonic crystal that can prevent background noise from occurring and perform light detection with high sensitivity. For the purpose.

本発明のある形態に係るフォトニック結晶は、所定の屈折率の媒質で構成される高屈折率部と、前記高屈折率部より屈折率の低い媒質で構成される低屈折率部とによって周期的構造が形成されたフォトニック結晶であって、前記高屈折率部は、屈折率が二酸化ケイ素より高く、光の吸収スペクトルの吸収端が３３０ｎｍより短波長側にある純物質または当該純物質を一部に含む化合物を含む低バックグラウンド発光材料を有するものである。   A photonic crystal according to an aspect of the present invention has a period formed by a high refractive index portion composed of a medium having a predetermined refractive index and a low refractive index portion composed of a medium having a lower refractive index than the high refractive index portion. A high-refractive-index portion having a refractive index higher than that of silicon dioxide and a pure substance or a pure substance having an absorption edge of light absorption spectrum shorter than 330 nm. It has a low background luminescent material that includes a compound that is partly included.

発明者らは、鋭意研究の末、光の透過特性と屈折率との関係から屈折率が二酸化ケイ素の屈折率より高く、しかも光の吸収スペクトルの吸収端が３３０ｎｍより短波長側にある純物質または当該純物質を一部に含む化合物を含む材料を用いることにより、フォトニック結晶に光を照射した際に、フォトニック結晶自体が発光すること（バックグラウンド発光）が効果的に抑制できるという知見を得た。したがって、フォトニック結晶の高屈折率部としてこのような低バックグラウンド発光材料を用いることにより、バックグラウンドノイズの発生を防止して高感度に光検出を行うことができる。   As a result of diligent research, the inventors have found that a pure substance whose refractive index is higher than that of silicon dioxide and whose absorption edge of light absorption spectrum is on the shorter wavelength side than 330 nm, due to the relationship between light transmission characteristics and refractive index. Or the knowledge that the photonic crystal itself can emit light effectively (background light emission) when the photonic crystal is irradiated with light by using a material containing a compound containing the pure substance in part. Got. Therefore, by using such a low background light emitting material as the high refractive index portion of the photonic crystal, it is possible to prevent background noise from occurring and perform light detection with high sensitivity.

前記低バックグラウンド発光材料は、酸化物、フッ化物、ダイヤモンド、またはこれらのいずれかを一部に含む化合物を含んでもよい。   The low background light-emitting material may include an oxide, fluoride, diamond, or a compound that includes any of these.

前記低バックグラウンド発光材料は、タンタル、ハフニウムもしくはアルミニウムの酸化物、またはこれらの酸化物のいずれかを一部に含む化合物を含んでもよい。   The low background light emitting material may include an oxide of tantalum, hafnium, or aluminum, or a compound that includes any one of these oxides.

前記低バックグラウンド発光材料は、Ｔａ２Ｏ５またはこれを一部に含む化合物を含んでもよい。 The low background light-emitting material may include Ta 2 O 5 or a compound including a part thereof.

本発明は以上に説明したように構成され、バックグラウンドノイズの発生を防止して高感度に光検出を行うことができるという効果を奏する。   The present invention is configured as described above, and has the effect of preventing the occurrence of background noise and performing light detection with high sensitivity.

図１は本発明の一実施形態に係るフォトニック結晶の構造例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing a structural example of a photonic crystal according to an embodiment of the present invention. 図２は低バックグラウンド発光材料薄膜（Ｔａ２Ｏ５）における透過スペクトルを示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing a transmission spectrum in a low background luminescent material thin film (Ta 2 O 5 ). 図３は低バックグラウンド発光材料薄膜における発光強度を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the luminescence intensity in the low background luminescent material thin film. 図４は本実施形態のフォトニック結晶が用いられた光検出システムの例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a light detection system using the photonic crystal of the present embodiment. 図５は本実施形態のフォトニック結晶が用いられる光検出システムの他の例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic view showing another example of a light detection system in which the photonic crystal of the present embodiment is used. 図６は本発明の他の実施形態に係るフォトニック結晶の構造例を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic view showing a structural example of a photonic crystal according to another embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、本実施形態において「屈折率」は、特に記載がない限り、約５５０ｎｍの波長を有する光が入射した場合の屈折率を示す。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding elements are denoted by the same reference symbols throughout the drawings, and redundant description thereof is omitted. Further, in this embodiment, “refractive index” indicates a refractive index when light having a wavelength of about 550 nm is incident unless otherwise specified.

図１は本発明の一実施形態に係るフォトニック結晶の構造例を示す模式図である。図１（ａ）は斜視図であり、図１（ｂ）は平面図である。図１（ａ）に示すように、本実施形態のフォトニック結晶１は、ガラス基板２上に、周期的構造部３が形成されることによって構成されている。周期的構造部３は、低バックグラウンド発光材料を含む高屈折率部４と、高屈折率部４より屈折率の低い媒質で構成される低屈折率部５とを含んでいる。本実施形態において、低屈折率部５は、図１に示すように、層状の高屈折率部４に所定のパターンで穴を開けることにより形成した空孔により構成されている。すなわち、低屈折率部５は、空気層（屈折率：約１．０）である。本実施形態においては、一平面において高屈折率部４と低屈折率部５とが周期的構造を有している二次元のフォトニック結晶を例示している。   FIG. 1 is a schematic view showing a structural example of a photonic crystal according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a perspective view, and FIG. 1B is a plan view. As shown in FIG. 1A, the photonic crystal 1 of the present embodiment is configured by forming a periodic structure portion 3 on a glass substrate 2. The periodic structure portion 3 includes a high refractive index portion 4 including a low background light emitting material, and a low refractive index portion 5 formed of a medium having a refractive index lower than that of the high refractive index portion 4. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the low refractive index portion 5 is constituted by holes formed by making holes in the layered high refractive index portion 4 with a predetermined pattern. That is, the low refractive index portion 5 is an air layer (refractive index: about 1.0). In the present embodiment, a two-dimensional photonic crystal in which the high refractive index portion 4 and the low refractive index portion 5 have a periodic structure in one plane is illustrated.

なお、本実施形態においては、図１（ｂ）に示すように、低屈折率部５は、平面視において複数の筒状の空孔が三角格子状に配列するように形成されているが、本発明はこれに限られない。例えば複数の空孔が正方格子状、蜂の巣格子状等の様々な格子状に配列するように形成されてもよく、空孔の形状も、角柱など種々の形状を採用できる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1B, the low refractive index portion 5 is formed such that a plurality of cylindrical holes are arranged in a triangular lattice shape in plan view. The present invention is not limited to this. For example, a plurality of holes may be formed so as to be arranged in various lattice shapes such as a square lattice shape and a honeycomb lattice shape, and various shapes such as a prism can be adopted as the shape of the holes.

高屈折率部４は、低屈折率部５より高い屈折率を有する材料が用いられるが、上述したとおり、フォトニック結晶の高屈折率材料として一般的な二酸化チタン（ＴｉＯ２、屈折率：約２．３−２．５５）や窒化シリコン（ＳｉＮ、屈折率：約２．０）を用いると、光をフォトニック結晶に照射した際に、フォトニック結晶自体が発光する（バックグラウンド発光する）。バックグラウンド発光すると、光検出などを行う際に、そのバックグラウンド発光がバックグラウンドノイズとして重畳されてしまい、検出対象である分子、量子ドット、半導体などからの光検出が高感度で行えないという問題がある。 The high refractive index portion 4 is made of a material having a higher refractive index than that of the low refractive index portion 5. As described above, titanium dioxide (TiO 2 , a refractive index of about: 2.3-3.55) or silicon nitride (SiN, refractive index: about 2.0), the photonic crystal itself emits light (background light emission) when the photonic crystal is irradiated with light. . When background light emission is performed, the background light emission is superimposed as background noise when performing light detection, etc., and light detection from molecules, quantum dots, semiconductors, etc., to be detected cannot be performed with high sensitivity. There is.

この問題に対し、発明者らは、鋭意研究の末、光の透過特性と屈折率との関係から屈折率が二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）の屈折率より高く、しかも光の吸収スペクトルの吸収端が３３０ｎｍより短波長側にある純物質を含む材料を用いることにより、フォトニック結晶に光を照射した際に、フォトニック結晶自体が発光すること（バックグラウンド発光）が効果的に抑制できるという知見を得た。したがって、フォトニック結晶の高屈折率材料としてこのような低バックグラウンド発光材料を用いることにより、バックグラウンドノイズの発生を防止して高感度に光検出を行うことができる。なお、本実施形態における光の吸収スペクトルの吸収端とは、光の透過スペクトルにおいて透過率が０から立ち上がる波長を意味する。図２は低バックグラウンド発光材料薄膜（Ｔａ２Ｏ５薄膜）における透過スペクトルを示すグラフである。図２に示すように、例えばＴａ２Ｏ５に関しては、光（可視から紫外の領域の光）の透過スペクトルにおいて透過率が０から立ち上がる波長は約２４０ｎｍであり、本明細書においてはこの値をＴａ２Ｏ５の吸収端として扱っている。 In order to solve this problem, the inventors have intensively researched and found that the refractive index is higher than the refractive index of silicon dioxide (SiO 2 ) due to the relationship between the light transmission characteristics and the refractive index, and the absorption edge of the light absorption spectrum has By using a material containing a pure substance having a wavelength shorter than 330 nm, it is possible to effectively suppress that the photonic crystal itself emits light (background light emission) when the photonic crystal is irradiated with light. Obtained. Therefore, by using such a low background light emitting material as the high refractive index material of the photonic crystal, it is possible to prevent the occurrence of background noise and perform light detection with high sensitivity. The absorption edge of the light absorption spectrum in this embodiment means a wavelength at which the transmittance rises from 0 in the light transmission spectrum. FIG. 2 is a graph showing a transmission spectrum in a low background light emitting material thin film (Ta 2 O 5 thin film). As shown in FIG. 2, for example, with respect to Ta 2 O 5 , the wavelength at which the transmittance rises from 0 in the transmission spectrum of light (light in the visible to ultraviolet region) is about 240 nm. It is treated as an absorption edge of Ta 2 O 5 .

このような条件を満たす低バックグラウンド発光材料は、酸化物、フッ化物、ダイヤモンドを含んでもよいし、これらのいずれかを一部に含む化合物を含んでもよい。「一部に含む」とは、酸化物などの一部が別の元素または置換基と置換した化合物をも含む。酸化物の具体例としては、例えば、タンタル、ハフニウムまたはアルミニウムの酸化物（例えば、Ｔａ２Ｏ５，ＨｆＯ２，Ａｌ２Ｏ３など）が考えられる。これらの酸化物のいずれかを一部に含む化合物（例えば、ポリマーやその他の化合物）を含んでもよい。また、フッ化物の具体例としては、例えば、ランタンのフッ化物（例えばＬａＦ３など）が考えられる。 The low background light-emitting material that satisfies such conditions may include an oxide, fluoride, or diamond, or may include a compound that includes any of these. “Included in part” also includes a compound in which a part of an oxide or the like is substituted with another element or substituent. As a specific example of the oxide, for example, an oxide of tantalum, hafnium, or aluminum (for example, Ta 2 O 5 , HfO 2 , Al 2 O 3, etc.) can be considered. A compound (for example, a polymer or other compound) partially including any of these oxides may be included. Further, as a specific example of the fluoride, for example, a lanthanum fluoride (for example, LaF 3 or the like) can be considered.

上記で例示した各物質の屈折率および光の吸収スペクトルの吸収端を二酸化ケイ素と比較した表を以下に示す。   A table comparing the refractive index of each substance exemplified above and the absorption edge of the absorption spectrum of light with silicon dioxide is shown below.

Figure 0005946052
上記表に示すように、従来から一般に用いられる二酸化チタン（ＴｉＯ２）は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）よりも高い屈折率を有するものの光の吸収スペクトルの吸収端が３３０ｎｍよりも高波長側に位置し、バックグラウンド発光が生じ易いと考えられる。これに対し、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５），酸化ハフニウム（ＨｆＯ２），アルミナ（Ａｌ２Ｏ３），ダイヤモンド（Ｃ），フッ化ランタン（ＬａＦ３）はいずれも光の吸収スペクトルの吸収端が３３０ｎｍよりも短波長側に位置し、バックグラウンド発光が生じ難いと考えられる。
Figure 0005946052
 As shown in the above table, titanium dioxide (TiO 2 ) that has been generally used conventionally has a higher refractive index than silicon dioxide (SiO 2 ), but the absorption edge of the light absorption spectrum is located on the higher wavelength side than 330 nm. However, background light emission is likely to occur. In contrast, tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ), hafnium oxide (HfO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), diamond (C), and lanthanum fluoride (LaF 3 ) all absorb light. The end is located on the shorter wavelength side than 330 nm, and it is considered that background light emission hardly occurs.

図３は低バックグラウンド発光材料薄膜における発光強度を示すグラフである。図３においてはガラス基板２（図３においてはカバーガラス（ｃｇ）と表記）として標準的な洗浄方法を用いて十分に洗浄した（例えば、水酸化ナトリウム水溶液及び紫外線オゾンクリーナを用いて洗浄した）ホウケイ酸ガラス（屈折率１．５３）を用い、当該ガラス基板２上に低バックグラウンド発光材料として五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）の薄膜（スラブ）をそれぞれ形成したのちに炉を用いてアニールした各試料、およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）基板に、レーザ光を照射した際の励起レーザ強度依存性を示している。図２の例においては、波長４８８ｎｍ、パルス幅１ｐｓ、周波数８ＭＨｚのレーザ光により低バックグラウンド発光材料を励起し、発光を光電子増倍管にて検出した。比較例として、カバーガラスのみのもの、および、従来から一般に用いられる窒化シリコン（ＳｉＮ）の薄膜（シリコン基板上に形成）についても同様のレーザ光照射を行い、励起レーザ強度依存性を確認した。 FIG. 3 is a graph showing the luminescence intensity in the low background luminescent material thin film. In FIG. 3, the glass substrate 2 (indicated as a cover glass (cg) in FIG. 3) was sufficiently cleaned using a standard cleaning method (for example, cleaned using an aqueous sodium hydroxide solution and an ultraviolet ozone cleaner). Using borosilicate glass (refractive index 1.53), tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) and hafnium oxide (HfO 2 ) thin films (slabs) were formed on the glass substrate 2 as low background light emitting materials. The excitation laser intensity dependency when each sample annealed using a furnace and an alumina (Al 2 O 3 ) substrate is irradiated with laser light is shown. In the example of FIG. 2, a low background light emitting material was excited by laser light having a wavelength of 488 nm, a pulse width of 1 ps, and a frequency of 8 MHz, and light emission was detected by a photomultiplier tube. As a comparative example, the same laser light irradiation was performed on a cover glass alone and a silicon nitride (SiN) thin film (formed on a silicon substrate) that has been generally used in the past, and the excitation laser intensity dependency was confirmed.

図３に示すように、窒化シリコン薄膜においてはレーザ光照射に対する発光強度が高く、バックグラウンド発光が生じ易いことが示された。これに対し、五酸化タンタル、酸化ハフニウム、アルミナの各薄膜においてはいずれもレーザ光照射に対する発光強度が窒化シリコンを用いたフォトニック結晶に比べて格段に低く、カバーガラスのみにレーザ光を照射した場合と遜色ない低発光性が得られていることが示された。   As shown in FIG. 3, in the silicon nitride thin film, the light emission intensity with respect to laser light irradiation was high, and it was shown that background light emission was likely to occur. On the other hand, the tantalum pentoxide, hafnium oxide, and alumina thin films all have a significantly lower emission intensity than the photonic crystal using silicon nitride, and only the cover glass was irradiated with the laser light. It was shown that low luminescence comparable to the case was obtained.

次に、本実施形態におけるフォトニック結晶の製造方法について説明する。ここでは、低バックグラウンド発光材料として五酸化タンタルを用いた例について説明する。まず、ガラス基板２をアセトン、水酸化ナトリウム溶液および紫外線オゾンクリーナを用いて洗浄する。そして、ガラス基板２上に、電子ビーム蒸着を用いて所定の厚みの五酸化タンタルの薄膜（スラブ）を形成する。その後、形成された五酸化タンタル薄膜上に電子ビームレジストを塗布し、電子ビームリソグラフィにより所定のパターン（例えば図１（ｂ）に示すようなパターン）を描画する。その上で、ＣＨＦ３プラズマを用いたドライプロセスにおいて反応性イオンエッチングを行い、パターン（空孔）を形成する。 Next, the manufacturing method of the photonic crystal in this embodiment is demonstrated. Here, an example in which tantalum pentoxide is used as a low background light-emitting material will be described. First, the glass substrate 2 is cleaned using acetone, a sodium hydroxide solution, and an ultraviolet ozone cleaner. Then, a thin film (slab) of tantalum pentoxide having a predetermined thickness is formed on the glass substrate 2 using electron beam evaporation. Thereafter, an electron beam resist is applied on the formed tantalum pentoxide thin film, and a predetermined pattern (for example, a pattern as shown in FIG. 1B) is drawn by electron beam lithography. Then, reactive ion etching is performed in a dry process using CHF 3 plasma to form a pattern (hole).

パターン形成後、電子ビームレジストを除去し、その後、酸素プラズマによるクリーニング、紫外線オゾンクリーニングおよび炉を用いてアニール（例えば、酸素雰囲気下において６００℃にアニール）する。これらの処理により反応性イオンエッチングにより生じた発光性の汚染物質を除去するとともに、五酸化タンタル薄膜における酸素欠陥を除去することができるため、バックグラウンド発光をより低減させることができる。   After the pattern formation, the electron beam resist is removed, and then annealing is performed using oxygen plasma cleaning, ultraviolet ozone cleaning, and a furnace (for example, annealing at 600 ° C. in an oxygen atmosphere). By these treatments, luminescent contaminants generated by reactive ion etching can be removed and oxygen defects in the tantalum pentoxide thin film can be removed, so that background light emission can be further reduced.

このような方法により、五酸化タンタルを含む高屈折率部４と空孔内の空気による低屈折率部５とが平面上で周期的に配列された周期的構造部３がガラス基板２上に形成される。なお、本実施形態においては上記のような方法でフォトニック結晶を製造する例を説明したが、上記のような低バックグラウンド発光材料を用いた高屈折率部４とそれより屈折率の低い低屈折率部５とが周期的に配列されるような周期的構造部３が形成される限り本発明はこれに限られない。   By such a method, the periodic structure part 3 in which the high refractive index part 4 containing tantalum pentoxide and the low refractive index part 5 by air in the holes are periodically arranged on a plane is formed on the glass substrate 2. It is formed. In the present embodiment, an example in which a photonic crystal is manufactured by the above method has been described. However, the high refractive index portion 4 using the low background light emitting material as described above and a low refractive index lower than that. The present invention is not limited to this as long as the periodic structure portion 3 in which the refractive index portions 5 are periodically arranged is formed.

次に、本実施形態におけるフォトニック結晶の利用方法について例示する。図４は本実施形態のフォトニック結晶が用いられた光検出システムの例を示す模式図である。   Next, a method for using the photonic crystal in the present embodiment will be exemplified. FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a light detection system using the photonic crystal of the present embodiment.

図４に示すように、本例における光検出システムは、図１に示すようなフォトニック結晶１に光源（レーザ光源）１１からの入射光（レーザ光）Ｌ１が入射され、フォトニック結晶１付近に存在する検出対象物ｍ（例えば分子、生体分子、量子ドット、半導体など）の蛍光または検出対象物ｍからのラマン散乱光を検出光Ｌ２として光検出器１６で検出するように構成されている。具体的には、フォトニック結晶１と光検出器１６との間の光経路には、フォトニック結晶１へ入射光Ｌ１を照射し、検出光Ｌ２を集光する対物レンズ１２と、入射光Ｌ１を反射し、検出光Ｌ２を透過するダイクロイックミラー１３と、検出光Ｌ２をフィルタリングするエッジフィルタ１４と、検出光Ｌ２を分光する分光器１５とが設けられている。光検出器１６は例えばアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）、光電子増倍管（ＰＭＴ）、ＣＣＤなどが適用可能である。   As shown in FIG. 4, in the photodetection system in this example, incident light (laser light) L1 from a light source (laser light source) 11 is incident on a photonic crystal 1 as shown in FIG. The detection object m (for example, a molecule, a biomolecule, a quantum dot, a semiconductor, etc.) existing in the light or Raman scattered light from the detection object m is detected by the photodetector 16 as detection light L2. . Specifically, the objective lens 12 that irradiates the photonic crystal 1 with the incident light L1 and collects the detection light L2 in the optical path between the photonic crystal 1 and the photodetector 16 and the incident light L1. Are provided, a dichroic mirror 13 that transmits the detection light L2, an edge filter 14 that filters the detection light L2, and a spectroscope 15 that splits the detection light L2. As the photodetector 16, for example, an avalanche photodiode (APD), a photomultiplier tube (PMT), a CCD, or the like is applicable.

このような光検出システムにおいて、上記フォトニック結晶１を用いることにより、検出対象物ｍからの微弱な検出光Ｌ２をフォトニック結晶１により強めて光検出器１６に伝えることができるとともに、フォトニック結晶１自身の発光（バックグラウンド発光）が抑えられるため、より高感度の光検出を行うことができる。したがって、蛍光色素や量子ドットなどでラベルした生体関連分子などの蛍光などを用いたバイオ検出や、ナノ材料などの様々な材料からのラマン散乱光の高感度な検出を行うことができる。なお、検出光Ｌ２としては、上記の蛍光、ラマン散乱光の他、レイリー散乱光、高次高調波光などであってもよい。このように様々な検出光Ｌ２を検出する際にも上記フォトニック結晶１を用いることにより、例えば顕微鏡分光法などの様々な分光法における微弱な光信号の検出を高感度に行うことができる。さらに、光通信や量子エレクトロニクス分野における光デバイスおよびレーザの高効率化および低ノイズ化などを実現することができる。   In such a light detection system, by using the photonic crystal 1, the weak detection light L2 from the detection object m can be strengthened by the photonic crystal 1 and transmitted to the photodetector 16, and the photonic crystal can be used. Since the light emission (background light emission) of the crystal 1 itself is suppressed, light detection with higher sensitivity can be performed. Therefore, it is possible to perform biodetection using fluorescence such as biologically related molecules labeled with fluorescent dyes or quantum dots, and highly sensitive detection of Raman scattered light from various materials such as nanomaterials. Note that the detection light L2 may be Rayleigh scattered light, high-order harmonic light, or the like in addition to the above-described fluorescence and Raman scattered light. As described above, when the various detection lights L2 are detected, by using the photonic crystal 1, it is possible to detect a weak optical signal in various spectroscopy methods such as a microscope spectroscopy with high sensitivity. Furthermore, high efficiency and low noise of optical devices and lasers in the fields of optical communication and quantum electronics can be realized.

なお、本例における光検出システムにおいては、フォトニック結晶１の外部に光源１１および光検出器１６が設けられている構成について説明したが、本発明はこれに限られない。図５は本実施形態のフォトニック結晶が用いられる光検出システムの他の例を示す模式図である。   In the light detection system in this example, the configuration in which the light source 11 and the light detector 16 are provided outside the photonic crystal 1 has been described, but the present invention is not limited to this. FIG. 5 is a schematic view showing another example of a light detection system in which the photonic crystal of the present embodiment is used.

図５（ａ）は、図４の例と同様に、フォトニック結晶１の外部に光源１１および光検出器１６が設けられている。図５（ｂ）に示す例においては、フォトニック結晶１ｂの内部に光源１１ｂが設けられている。図５（ｃ）に示す例においては、フォトニック結晶１ｃの内部に光源１１ｃおよび光検出器１６ｃが設けられている。図５（ｂ）および図５（ｃ）に示すように、光源および／または光検出器をフォトニック結晶の内部に設けることにより光源および／または光検出器とフォトニック結晶との間の光経路において入射光Ｌ１および／または検出光Ｌ２の減衰や散乱などを防止することができる。   5A, a light source 11 and a photodetector 16 are provided outside the photonic crystal 1 as in the example of FIG. In the example shown in FIG. 5B, a light source 11b is provided inside the photonic crystal 1b. In the example shown in FIG.5 (c), the light source 11c and the photodetector 16c are provided in the photonic crystal 1c. As shown in FIGS. 5B and 5C, the light path between the light source and / or photodetector and the photonic crystal is provided by providing the light source and / or photodetector inside the photonic crystal. Can prevent the incident light L1 and / or the detection light L2 from being attenuated or scattered.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements, changes, and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記実施形態においては、低屈折率部５として空孔（空気）を用いたが、高屈折率部４より低い屈折率を有する材料（固体、液体、気体）を用いる限り、これに限られない。また、上記実施形態においては、周期的構造部３をガラス基板２上に形成することとしたが、周期的構造部３が形成される限り、石英など他の材料を用いた一層または複数層の基板を用いてもよいし、基板を設けなくてもよい。また、周期的構造部３の上面（ガラス基板２が接するのとは反対側の面）にガラス基板などの層を設けることとしてもよい。   For example, in the above embodiment, holes (air) are used as the low refractive index portion 5, but as long as a material (solid, liquid, gas) having a refractive index lower than that of the high refractive index portion 4 is used, the present invention is not limited thereto. I can't. In the above embodiment, the periodic structure 3 is formed on the glass substrate 2. However, as long as the periodic structure 3 is formed, a single layer or a plurality of layers using other materials such as quartz are used. A substrate may be used or a substrate may not be provided. Moreover, it is good also as providing layers, such as a glass substrate, on the upper surface (surface on the opposite side to which the glass substrate 2 contact | connects) of the periodic structure part 3. FIG.

図６は本発明の他の実施形態に係るフォトニック結晶の構造例を示す模式図である。例えば、図６（ａ）は、図１に示す周期的構造部３において低屈折率部５と高屈折率部４とが入れ替わった構造を示している。すなわち、図６（ａ）の例においては、低屈折率部５ａに円柱形状の高屈折率部４ａが周期的に配置されるように形成された周期的構造３ａが設けられている。このような構造でも上記で説明した本発明の効果を奏する。また、図６（ｂ）は、図１に示す周期的構造部３の一部に欠陥構造を有する構造を示している。すなわち、図６（ｂ）の例は、周期的構造部３ｂにおいて、低屈折率部５ｂを構成する複数の円柱形状（図１の例においては空孔）のうち大きさが他とは異なる欠陥構造１７を有していたり、複数の円柱形状のいくつかが欠損した欠陥構造１７−２を有していたり、円柱形状の一部が周期的配列からずれた欠陥構造１７−３を有している。このように、フォトニック結晶の周期的構造部の一部において図６（ｂ）で例示するような欠陥構造およびその他の欠陥構造を有していても上記で説明した本発明の効果を奏する。また、図６（ａ）に示すような構成において欠陥構造を有していてもよい。   FIG. 6 is a schematic view showing a structural example of a photonic crystal according to another embodiment of the present invention. For example, FIG. 6A shows a structure in which the low refractive index portion 5 and the high refractive index portion 4 are interchanged in the periodic structure portion 3 shown in FIG. That is, in the example of FIG. 6A, the periodic structure 3a formed so that the cylindrical high refractive index portions 4a are periodically arranged in the low refractive index portion 5a is provided. Even with such a structure, the effects of the present invention described above can be obtained. FIG. 6B shows a structure having a defect structure in a part of the periodic structure portion 3 shown in FIG. That is, in the example of FIG. 6B, in the periodic structure portion 3b, a defect whose size is different from the others among the plurality of cylindrical shapes (holes in the example of FIG. 1) constituting the low refractive index portion 5b. Having a structure 17, having a defect structure 17-2 in which some of a plurality of columnar shapes are missing, or having a defect structure 17-3 in which a part of the columnar shape deviates from a periodic arrangement Yes. Thus, even if a part of the periodic structure portion of the photonic crystal has a defect structure as illustrated in FIG. 6B and other defect structures, the effects of the present invention described above are exhibited. Further, the structure shown in FIG. 6A may have a defect structure.

さらに、本実施形態においては、周期的構造部３において面上に周期的構造が形成された二次元のフォトニック結晶１について説明したが、一次元のフォトニック結晶でもよいし、三次元のフォトニック結晶でもよい。なお、一次元のフォトニック結晶には、ガラスなどの基板上に低バックグラウンド発光材料を含む高屈折率層を一層以上形成したものも含まれる。このようなフォトニック結晶は、全反射蛍光顕微鏡のための基板として利用可能である。   Furthermore, in the present embodiment, the two-dimensional photonic crystal 1 in which the periodic structure is formed on the surface in the periodic structure portion 3 has been described. However, a one-dimensional photonic crystal or a three-dimensional photonic crystal may be used. Nick crystals may be used. The one-dimensional photonic crystal includes one in which one or more high refractive index layers including a low background light emitting material are formed on a substrate such as glass. Such a photonic crystal can be used as a substrate for a total reflection fluorescence microscope.

本発明のフォトニック結晶を用いた光検出方法は、バックグラウンドノイズの発生を防止して高感度に光検出を行うために有用である。 The photodetection method using the photonic crystal of the present invention is useful for performing photodetection with high sensitivity by preventing the occurrence of background noise.

１，１ｂ，１ｃ フォトニック結晶
２ ガラス基板
３ 周期的構造部
４ 高屈折率部
５ 低屈折率部
１１，１１ｂ，１１ｃ 光源
１２ 対物レンズ
１３ ダイクロイックミラー
１４ エッジフィルタ
１５ 分光器
１６，１６ｃ 光検出器
１７，１７−２，１７−３ 欠陥構造
1, 1b, 1c Photonic crystal 2 Glass substrate 3 Periodic structure part 4 High refractive index part 5 Low refractive index part 11, 11b, 11c Light source 12 Objective lens 13 Dichroic mirror 14 Edge filter 15 Spectroscope 16, 16c Photo detector 17, 17-2, 17-3 Defect structure

Claims (4)

所定の屈折率の媒質で構成される高屈折率部と、前記高屈折率部より屈折率の低い媒質で構成される低屈折率部とによって周期的構造が形成されたフォトニック結晶を用いた光検出方法であって、
前記高屈折率部は、屈折率が二酸化ケイ素より高く、光の吸収スペクトルの吸収端が３３０ｎｍより短波長側にある純物質または当該純物質を一部に含む化合物を含む低バックグラウンド発光材料を有し、
前記方法は、光源からの入射光を前記フォトニック結晶に入射し、前記フォトニック結晶付近に存在する検出対象物である単一の分子または単一の量子ドットからの発光、蛍光、光信号を光検出器で検出するものであり、
前記フォトニック結晶は、所定のフォトニック結晶パターン形成後、炉を用いた酸素を含む雰囲気下での熱アニールを行うことにより、前記検出対象物である単一の分子または単一の量子ドットからの発光に対して前記光源からの入射光によるバックグラウンド発光が計測の上で有意な差がある程度に抑えられた、フォトニック結晶を用いた光検出方法。 A photonic crystal in which a periodic structure is formed by a high refractive index portion composed of a medium having a predetermined refractive index and a low refractive index portion composed of a medium having a lower refractive index than the high refractive index portion is used. A light detection method comprising :
The high refractive index portion is a low background light emitting material containing a pure substance having a refractive index higher than that of silicon dioxide and having an absorption edge of light absorption wavelength shorter than 330 nm or a compound containing the pure substance in part. Have
In the method , incident light from a light source is incident on the photonic crystal, and light, fluorescence, and light signals from a single molecule or a single quantum dot that is a detection target existing in the vicinity of the photonic crystal are reflected. is intended to be detected by the light detector,
The photonic crystal is subjected to thermal annealing in an oxygen-containing atmosphere using a furnace after a predetermined photonic crystal pattern is formed, so that a single molecule or a single quantum dot as the detection target is obtained. A photodetection method using a photonic crystal in which a significant difference in measurement of background light emission due to incident light from the light source is suppressed to a certain extent with respect to light emission. 前記低バックグラウンド発光材料は、酸化物、フッ化物、ダイヤモンド、またはこれらのいずれかを一部に含む化合物を含んでいる、請求項１に記載のフォトニック結晶を用いた光検出方法。 The light detection method using a photonic crystal according to claim 1, wherein the low background light-emitting material contains an oxide, fluoride, diamond, or a compound containing any one of them. 前記低バックグラウンド発光材料は、タンタル、ハフニウムもしくはアルミニウムの酸化物、またはこれらの酸化物のいずれかを一部に含む化合物を含んでいる、請求項１に記載のフォトニック結晶を用いた光検出方法。 2. The light detection using a photonic crystal according to claim 1, wherein the low background light-emitting material includes an oxide of tantalum, hafnium, or aluminum, or a compound containing any of these oxides in part. Way . 前記低バックグラウンド発光材料は、Ｔａ２Ｏ５またはこれを一部に含む化合物を含む、請求項１に記載のフォトニック結晶を用いた光検出方法。 The light detection method using a photonic crystal according to claim 1, wherein the low background light-emitting material includes Ta 2 O 5 or a compound including a part thereof.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022117029B3 (en) 2022-07-07 2023-10-12 Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Körperschaft des öffentlichen Rechts Stretchable photonic crystal plate and method for producing the same

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014043779A (en) 2012-08-24 2014-03-13 Toyota Industries Corp Method for controlling internal combustion engine including turbocharger having variable nozzle

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01213990A (en) * 1988-02-23 1989-08-28 Oki Electric Ind Co Ltd El-panel
JP3404099B2 (en) * 1993-12-16 2003-05-06 株式会社日立製作所 Method for manufacturing capacitor
JP2003131028A (en) * 2001-08-14 2003-05-08 Autocloning Technology:Kk Optical circuit
WO2004008196A1 (en) * 2002-07-13 2004-01-22 Autocloning Technology Ltd. Polarization analyzer
JP2004109737A (en) * 2002-09-20 2004-04-08 Inst Of Physical & Chemical Res Photonic crystal and optical waveguide element using same
JP2004325902A (en) * 2003-04-25 2004-11-18 Photonic Lattice Inc Grid modulation type photonic crystal wavelength selection filter, array type wavelength multiplexer/demultiplexer using the filter, and their manufacturing method
JP4643924B2 (en) * 2003-04-25 2011-03-02 株式会社フォトニックラティス Lattice modulation type photonic crystal wavelength filter, array type wavelength multiplexer / demultiplexer using the same, and manufacturing method thereof
WO2004113974A1 (en) * 2003-06-25 2004-12-29 Photonic Lattice Inc. Polarizer and polarization separation element
JP2005037684A (en) * 2003-07-15 2005-02-10 Photonic Lattice Inc Variable characteristic photonic crystal waveguide
JP4174419B2 (en) * 2003-09-17 2008-10-29 株式会社フォトニックラティス Ellipsometer
JP2006221124A (en) * 2005-01-17 2006-08-24 Nippon Sheet Glass Co Ltd Optical element and manufacturing method thereof
JP5248855B2 (en) * 2005-03-16 2013-07-31 学校法人同志社 Film forming apparatus and film forming method
JP5022221B2 (en) * 2005-09-06 2012-09-12 株式会社 東北テクノアーチ Wavelength division image measuring device
JP2007186404A (en) * 2005-12-16 2007-07-26 Nippon Electric Glass Co Ltd Glass for illumination
JP2007302551A (en) * 2006-04-14 2007-11-22 Nippon Electric Glass Co Ltd Glass for illumination
NZ576760A (en) * 2006-11-09 2011-10-28 Univ Illinois Photonic crystal based biosensor based on a microfluidic device
WO2009107355A1 (en) * 2008-02-25 2009-09-03 株式会社フォトニックラティス Self-cloning photonic crystal for ultraviolet light
US7929132B2 (en) * 2008-07-11 2011-04-19 University Of Utah Research Foundation Transmission microscopy using light emitted from nanoparticles
JP2011002490A (en) * 2009-06-16 2011-01-06 Sony Corp Photonic crystal, light reflecting device, light reflecting device assembly, and head-worn display

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022117029B3 (en) 2022-07-07 2023-10-12 Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Körperschaft des öffentlichen Rechts Stretchable photonic crystal plate and method for producing the same
WO2024008234A1 (en) 2022-07-07 2024-01-11 Christian-Albrechts-Universität Zu Kiel Stretchable photonic crystal panel

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