JP6305500B2 - Surface-enhanced Raman scattering unit - Google Patents

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本発明は、表面増強ラマン散乱ユニットに関する。   The present invention relates to a surface enhanced Raman scattering unit.

従来の表面増強ラマン散乱ユニットとして、表面増強ラマン散乱(SERS:Surface Enhanced Raman Scattering)を生じさせる微小金属構造体を備えるものが知られている(例えば、特許文献1及び非特許文献1参照)。このような表面増強ラマン散乱ユニットにおいては、ラマン分光分析の対象となる試料が微小金属構造体に接触させられ、その状態で当該試料に励起光が照射されると、表面増強ラマン散乱が生じ、例えば10倍程度にまで増強されたラマン散乱光が放出される。 As a conventional surface-enhanced Raman scattering unit, a unit including a minute metal structure that generates surface enhanced Raman scattering (SERS) is known (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). In such a surface-enhanced Raman scattering unit, when a sample to be subjected to Raman spectroscopic analysis is brought into contact with a fine metal structure and the sample is irradiated with excitation light in that state, surface-enhanced Raman scattering occurs, For example, Raman scattered light enhanced to about 10 8 times is emitted.

ところで、例えば特許文献2には、基板の一面、及び当該基板の一面に形成された複数の微小突起部の上面(又は、当該基板の一面に形成された複数の微細孔の底面)のそれぞれに、非接触状態となるように(最短部分の間隔が5nm〜10μm程度となるように)金属層が形成された微小金属構造体が記載されている。   Incidentally, for example, Patent Document 2 discloses that each of one surface of a substrate and the top surfaces of a plurality of microprojections formed on one surface of the substrate (or the bottom surfaces of a plurality of micro holes formed on one surface of the substrate). A micro metal structure in which a metal layer is formed so as to be in a non-contact state (so that the distance between the shortest portions is about 5 nm to 10 μm) is described.

特開2011−33518号公報JP 2011-33518 A 特開2009−222507号公報JP 2009-222507 A

“Q-SERSTM G1 Substrate”、[online]、株式会社オプトサイエンス、[平成24年7月19日検索]、インターネット<URL:http://www.optoscience.com/maker/nanova/pdf/Q-SERS_G1.pdf>“Q-SERSTM G1 Substrate”, [online], OptScience, Inc. [searched on July 19, 2012], Internet <URL: http: //www.optoscience.com/maker/nanova/pdf/Q- SERS_G1.pdf>

上述したように、いわゆるナノギャップが微小金属構造体に形成されていると、励起光が照射された際に局所的な電場の増強が起こり、表面増強ラマン散乱の強度が増大される。   As described above, when a so-called nanogap is formed in the fine metal structure, local electric field enhancement occurs when the excitation light is irradiated, and the intensity of surface enhanced Raman scattering is increased.

そこで、本発明は、好適なナノギャップによって表面増強ラマン散乱の強度を増大させることができる表面増強ラマン散乱ユニットを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a surface-enhanced Raman scattering unit that can increase the intensity of surface-enhanced Raman scattering by a suitable nanogap.

本発明の表面増強ラマン散乱ユニットは、支持部と、支持部上に形成された微細構造部と、微細構造部上に堆積され、表面増強ラマン散乱を生じさせる光学機能部を構成する導電体層と、を備え、微細構造部は、支持部上に立設された複数のピラーを有し、支持部には、ピラーの側面と対向する複数の対向部が設けられており、対向部は、ピラーが突出する方向において、ピラーの先端部に対して支持部側に位置しており、対向部は、ピラーが突出する方向から見た場合に、ピラーの側面を包囲するように形成されており、支持部、ピラー及び対向部は、同一材料により一体的に形成されている。   The surface-enhanced Raman scattering unit of the present invention includes a support part, a fine structure part formed on the support part, and a conductor layer constituting the optical function part that is deposited on the fine structure part and causes surface-enhanced Raman scattering. And the fine structure portion has a plurality of pillars erected on the support portion, and the support portion is provided with a plurality of facing portions that face the side surfaces of the pillars. In the direction in which the pillar protrudes, it is located on the support side with respect to the tip of the pillar, and the opposing portion is formed so as to surround the side surface of the pillar when viewed from the direction in which the pillar protrudes. The support portion, the pillar, and the facing portion are integrally formed of the same material.

本発明によれば、好適なナノギャップによって表面増強ラマン散乱の強度を増大させることができる表面増強ラマン散乱ユニットを提供することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the surface enhancement Raman scattering unit which can increase the intensity | strength of surface enhancement Raman scattering with a suitable nanogap.

本発明の第1実施形態の表面増強ラマン散乱ユニットの平面図である。It is a top view of the surface enhancement Raman scattering unit of a 1st embodiment of the present invention. 図1のII−II線に沿っての断面図である。It is sectional drawing along the II-II line of FIG. 図1の表面増強ラマン散乱ユニットの光学機能部の断面図である。It is sectional drawing of the optical function part of the surface enhancement Raman scattering unit of FIG. 図3のピラー及び対向部の平面図及び断面図である。It is the top view and sectional drawing of the pillar of FIG. 3, and an opposing part. 図1の表面増強ラマン散乱ユニットの光学機能部のSEM写真である。It is a SEM photograph of the optical function part of the surface enhancement Raman scattering unit of FIG. 図1の表面増強ラマン散乱ユニットの製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the surface enhancement Raman scattering unit of FIG. 図1の表面増強ラマン散乱ユニットの製造工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the manufacturing process of the surface enhancement Raman scattering unit of FIG. 本発明の第2実施形態のピラー及び対向部の平面図及び断面図である。It is the top view and sectional view of a pillar and a counter part of a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態のピラー及び対向部の平面図及び断面図である。It is the top view and sectional view of a pillar and a counter part of a 3rd embodiment of the present invention.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
[第1実施形態]
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same or an equivalent part, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[First Embodiment]

図1及び図2に示されるように、第1実施形態のSERSユニット(表面増強ラマン散乱ユニット)1は、ハンドリング基板2と、ハンドリング基板2上に取り付けられたSERS素子(表面増強ラマン散乱素子)3と、を備えている。ハンドリング基板2は、矩形板状のスライドガラス、樹脂基板又はセラミック基板等である。SERS素子3は、ハンドリング基板2の長手方向における一方の端部に片寄った状態で、ハンドリング基板2の表面2aに配置されている。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the SERS unit (surface enhanced Raman scattering unit) 1 of the first embodiment includes a handling substrate 2 and a SERS element (surface enhanced Raman scattering device) mounted on the handling substrate 2. 3 is provided. The handling substrate 2 is a rectangular plate-shaped slide glass, a resin substrate, a ceramic substrate, or the like. The SERS element 3 is arranged on the surface 2 a of the handling substrate 2 in a state of being offset from one end portion in the longitudinal direction of the handling substrate 2.

SERS素子3は、ハンドリング基板2上に取り付けられた基板4と、基板4上に形成された成形層5と、成形層5上に形成された導電体層6と、を備えている。基板4は、シリコン又はガラス等によって矩形板状に形成されており、数百μm×数百μm〜数十mm×数十mm程度の外形及び100μm〜2mm程度の厚さを有している。基板4の裏面4bは、ダイレクトボンディング、半田等の金属を用いた接合、共晶接合、レーザ光の照射等による溶融接合、陽極接合、又は樹脂を用いた接合によって、ハンドリング基板2の表面2aに固定されている。   The SERS element 3 includes a substrate 4 attached on the handling substrate 2, a molding layer 5 formed on the substrate 4, and a conductor layer 6 formed on the molding layer 5. The substrate 4 is formed in a rectangular plate shape with silicon or glass or the like, and has an outer shape of about several hundred μm × several hundred μm to several tens of mm × several tens of mm and a thickness of about 100 μm to 2 mm. The back surface 4b of the substrate 4 is formed on the surface 2a of the handling substrate 2 by direct bonding, bonding using a metal such as solder, eutectic bonding, fusion bonding by laser light irradiation, anodic bonding, or bonding using a resin. It is fixed.

図3に示されるように、成形層5は、微細構造部7と、支持部8と、枠部9と、を含んでいる。微細構造部7は、周期的パターンを有する領域であり、成形層5の中央部において基板4と反対側の表層に形成されている。微細構造部7には、数nm〜数百nm程度の直径及び高さを有する四角錐台状の複数のピラー71が、基板4の表面(主面)4aに沿って、数十nm〜数百μm程度(好ましくは、250nm〜800nm)のピッチで周期的に配列されている。微細構造部7は、基板4の厚さ方向から見た場合に、数百μm×数百μm〜数十mm×数十mm程度の矩形状の外形を有している。支持部8は、微細構造部7を支持する矩形状の領域であり、基板4の表面4aに形成されている。枠部9は、支持部8を包囲する矩形環状の領域であり、基板4の表面4aに形成されている。支持部8及び枠部9は、数十nm〜数十μm程度の厚さを有している。このような成形層5は、例えば、基板4上に配置された樹脂(アクリル系、フッ素系、エポキシ系、シリコーン系、ウレタン系、PET、ポリカーボネート、無機有機ハイブリット材料等)又は低融点ガラスをナノインプリント法によって成形することで、一体的に形成される。   As shown in FIG. 3, the molding layer 5 includes a fine structure portion 7, a support portion 8, and a frame portion 9. The fine structure portion 7 is a region having a periodic pattern, and is formed on the surface layer opposite to the substrate 4 in the central portion of the molding layer 5. In the fine structure portion 7, a plurality of square pyramidal pillars 71 having a diameter and height of about several nanometers to several hundred nanometers are arranged along the surface (main surface) 4 a of the substrate 4 from several tens of nanometers to several nanometers. They are periodically arranged at a pitch of about 100 μm (preferably 250 nm to 800 nm). When viewed from the thickness direction of the substrate 4, the fine structure portion 7 has a rectangular outer shape of about several hundred μm × several hundred μm to several tens mm × several tens mm. The support portion 8 is a rectangular region that supports the fine structure portion 7, and is formed on the surface 4 a of the substrate 4. The frame portion 9 is a rectangular annular region that surrounds the support portion 8, and is formed on the surface 4 a of the substrate 4. The support part 8 and the frame part 9 have a thickness of about several tens of nanometers to several tens of micrometers. Such a molding layer 5 is formed by, for example, nanoimprinting a resin (acrylic, fluorine-based, epoxy-based, silicone-based, urethane-based, PET, polycarbonate, inorganic / organic hybrid material, etc.) or low-melting glass disposed on the substrate 4. It is integrally formed by molding by the method.

複数のピラー71は、支持部8上に立設されており、隣り合うピラー71の間には、支持部8の表面8aが露出している。この支持部8の表面8aには、複数の凹部11が形成されている。凹部11は、ピラー71ごとに設けられている。凹部11は、ピラー71が突出する方向において、ピラー71の先端部71aに対して基板4側に位置している。   The plurality of pillars 71 are erected on the support portion 8, and the surface 8 a of the support portion 8 is exposed between the adjacent pillars 71. A plurality of recesses 11 are formed on the surface 8 a of the support portion 8. The recess 11 is provided for each pillar 71. The recess 11 is located on the substrate 4 side with respect to the tip 71a of the pillar 71 in the direction in which the pillar 71 protrudes.

図4の(a),(b)に示されるように、凹部11は、ピラー71が突出する方向から見た場合に、ピラー71に隣接して設けられている。具体的には、凹部11は、ピラー71の側面71bと、側面71bと対向する壁部(内面)11aと、により画定されている。すなわち、凹部11の壁部11aは、ピラー71の側面71bと対向する対向部として機能する。壁部11aは、ピラー71が突出する方向から見た場合に、ピラー71の1つの側面71bに沿って延在している。凹部11は、例えば、数nm〜数百nm程度の深さを有しており、数nm〜数百nm程度の長さ(側面71bに沿った長さ)を有している。側面71bと壁部11aとの間の最大の間隔は、例えば数十nm程度である。   As shown in FIGS. 4A and 4B, the recess 11 is provided adjacent to the pillar 71 when viewed from the direction in which the pillar 71 protrudes. Specifically, the recess 11 is defined by a side surface 71b of the pillar 71 and a wall (inner surface) 11a facing the side surface 71b. That is, the wall portion 11 a of the recess 11 functions as a facing portion that faces the side surface 71 b of the pillar 71. The wall portion 11 a extends along one side surface 71 b of the pillar 71 when viewed from the direction in which the pillar 71 protrudes. The concave portion 11 has a depth of, for example, about several nm to several hundred nm, and has a length of about several nm to several hundred nm (length along the side surface 71b). The maximum distance between the side surface 71b and the wall portion 11a is, for example, about several tens of nm.

図3に示されるように、導電体層6は、微細構造部7から枠部9に渡って形成されている。微細構造部7においては、導電体層6は、ピラー71の外面、支持部8の表面8a及び凹部11の内面に形成されている。導電体層6は、数nm〜数μm程度の厚さを有している。このような導電体層6は、例えば、ナノインプリント法によって成形された成形層5に金属(Au,Ag、Al、Cu又はPt等)等の導電体を蒸着、又はスパッタ等することで、形成される。SERS素子3では、微細構造部7、及び支持部8の表面8aに形成された導電体層6によって、表面増強ラマン散乱を生じさせる光学機能部10が構成されている。   As shown in FIG. 3, the conductor layer 6 is formed from the fine structure portion 7 to the frame portion 9. In the fine structure portion 7, the conductor layer 6 is formed on the outer surface of the pillar 71, the surface 8 a of the support portion 8, and the inner surface of the recess 11. The conductor layer 6 has a thickness of about several nm to several μm. Such a conductor layer 6 is formed, for example, by depositing or sputtering a conductor such as metal (Au, Ag, Al, Cu, Pt, etc.) on the molding layer 5 molded by the nanoimprint method. The In the SERS element 3, the optical function unit 10 that causes surface enhanced Raman scattering is configured by the fine structure portion 7 and the conductor layer 6 formed on the surface 8 a of the support portion 8.

図5は、図1の表面増強ラマン散乱ユニットの光学機能部のSEM写真である。図3及び図5に示されるように、導電体層6は、ピラー71の側面71b、及び凹部11の壁部11aに形成された複数のナノパーティクルNPを含んでいる。各ナノパーティクルNPは、略半球状に形成されており、隣り合うナノパーティクルNP間には、ギャップGが形成されている。   FIG. 5 is a SEM photograph of the optical function part of the surface-enhanced Raman scattering unit of FIG. As shown in FIGS. 3 and 5, the conductor layer 6 includes a plurality of nanoparticles NP formed on the side surface 71 b of the pillar 71 and the wall portion 11 a of the recess 11. Each nanoparticle NP is formed in a substantially hemispherical shape, and a gap G is formed between adjacent nanoparticles NP.

以上のように構成されたSERSユニット1は、次のように使用される。まず、ハンドリング基板2の表面2aに、例えばシリコーン等からなる環状のスペーサを、SERS素子3を包囲するように配置する。続いて、ピペット等を用いて、スペーサの内側に溶液の試料(或いは、水又はエタノール等の溶液に粉体の試料を分散させたもの)を滴下し、光学機能部10上に試料を配置する。続いて、レンズ効果を低減させるために、スペーサ上にカバーガラスを載置し、溶液の試料と密着させる。   The SERS unit 1 configured as described above is used as follows. First, an annular spacer made of, for example, silicone is disposed on the surface 2 a of the handling substrate 2 so as to surround the SERS element 3. Subsequently, using a pipette or the like, a solution sample (or a powder sample dispersed in a solution of water or ethanol) is dropped inside the spacer, and the sample is placed on the optical function unit 10. . Subsequently, in order to reduce the lens effect, a cover glass is placed on the spacer and brought into close contact with the solution sample.

続いて、SERSユニット1をラマン分光分析装置にセットし、光学機能部10上に配置された試料に、カバーガラスを介して励起光を照射する。これにより、光学機能部10と試料との界面で表面増強ラマン散乱が生じ、試料由来のラマン散乱光が例えば10倍程度にまで増強されて放出される。よって、ラマン分光分析装置では、高感度・高精度なラマン分光分析が可能となる。 Subsequently, the SERS unit 1 is set in the Raman spectroscopic analyzer, and the sample placed on the optical function unit 10 is irradiated with excitation light through the cover glass. Thus, the interface with the surface-enhanced Raman scattering and optical function unit 10 and the sample occurs, are released is enhanced to a Raman scattered light, for example, 10 8 times from the sample. Therefore, the Raman spectroscopic analyzer can perform highly sensitive and highly accurate Raman spectroscopic analysis.

なお、光学機能部10上への試料の配置の方法には、上述した方法の他に、次のような方法がある。例えば、ハンドリング基板2を把持して、溶液である試料(或いは、水又はエタノール等の溶液に粉体の試料を分散させたもの)に対してSERS素子3を浸漬させて引き上げ、ブローして試料を乾燥させてもよい。また、溶液である試料(或いは、水又はエタノール等の溶液に粉体の試料を分散させたもの)を光学機能部10上に微量滴下し、試料を自然乾燥させてもよい。また、粉体である試料をそのまま光学機能部10上に分散させてもよい。   In addition to the method described above, the method for arranging the sample on the optical function unit 10 includes the following method. For example, the handling substrate 2 is gripped, the SERS element 3 is immersed in a sample that is a solution (or a powder sample is dispersed in a solution such as water or ethanol), pulled up, and blown to obtain a sample. May be dried. Alternatively, a small amount of a sample which is a solution (or a powder sample dispersed in a solution of water or ethanol) may be dropped on the optical function unit 10 and the sample may be naturally dried. Further, a sample that is a powder may be dispersed on the optical function unit 10 as it is.

次に、第1実施形態のSERSユニット1の製造方法の一例について説明する。まず、図6の(a)に示されるように、マスタモールドM及びフィルム基材Fを用意する。マスタモールドMは、微細構造部7に対応する微細構造部M7と、微細構造部M7を支持する支持部M8と、を含んでいる。支持部M8上には、複数の微細構造部M7がマトリックス状に配列されている。続いて、図6の(b)に示されるように、マスタモールドMにフィルム基材Fを押し当て、その状態で加圧及び加熱することにより、複数の微細構造部M7のパターンをフィルム基材Fに転写する。   Next, an example of a manufacturing method of the SERS unit 1 of the first embodiment will be described. First, as shown in FIG. 6A, a master mold M and a film substrate F are prepared. The master mold M includes a fine structure portion M7 corresponding to the fine structure portion 7, and a support portion M8 that supports the fine structure portion M7. On the support portion M8, a plurality of fine structure portions M7 are arranged in a matrix. Subsequently, as shown in FIG. 6 (b), the film base F is pressed against the master mold M, and the pattern of the plurality of microstructures M7 is formed by pressing and heating in this state. Transfer to F.

続いて、図6の(c)に示されるように、フィルム基材FをマスタモールドMから離型することにより、図6の(d)に示されるように、複数の微細構造部M7のパターンが転写されたレプリカモールド(レプリカフィルム)Rを得る。離型の際には、種々の条件を制御する。例えば、図6の(c)に示されるように、マスタモールドMに対するフィルム基材Fの離型方向を制御することが可能である。また、例えば、引張り荷重や離型速度等を制御することが可能である。   Subsequently, as shown in FIG. 6C, by releasing the film base F from the master mold M, as shown in FIG. 6D, a pattern of a plurality of microstructures M7 is obtained. A replica mold (replica film) R to which is transferred is obtained. When releasing, various conditions are controlled. For example, as shown in FIG. 6C, it is possible to control the release direction of the film base F with respect to the master mold M. For example, it is possible to control a tensile load, a mold release speed, etc.

図6の(d)に示されるように、レプリカモールドRには、ピラー形成凹部R71が形成される。また、上述のように離型方向を制御することによって、レプリカモールドRにおいて、マスタモールドMの支持部M8と当接していた部分であって、ピラー形成凹部R71に隣接する部分には、凹部形成部R11が形成される。より具体的には、凹部形成部R11は、ピラー形成凹部R71に対して、離型方向と反対側の位置に形成される。   As shown in FIG. 6D, the replica mold R is formed with pillar forming recesses R71. Further, by controlling the mold release direction as described above, in the replica mold R, a portion that is in contact with the support portion M8 of the master mold M and adjacent to the pillar forming recess R71 is formed with a recess. Part R11 is formed. More specifically, the recess forming portion R11 is formed at a position opposite to the release direction with respect to the pillar forming recess R71.

続いて、図7の(a)に示されるように、基板4となるシリコンウェハ40を用意し、その表面40aにUV硬化性の樹脂を塗布することにより、成形層5となるナノインプリント層50をシリコンウェハ40上に形成する。続いて、図7の(b)に示されるように、ナノインプリント層50にレプリカモールドRを押し当て、その状態でUVを照射してナノインプリント層50を硬化させることにより、レプリカモールドRのパターンをナノインプリント層50に転写する。続いて、図7の(c)に示されるように、レプリカモールドRをナノインプリント層50から離型することにより、複数の微細構造部7が形成されたシリコンウェハ40を得る。   Subsequently, as shown in FIG. 7A, a silicon wafer 40 to be the substrate 4 is prepared, and a UV curable resin is applied to the surface 40 a, thereby forming the nanoimprint layer 50 to be the molding layer 5. Formed on the silicon wafer 40. Subsequently, as shown in FIG. 7B, the replica mold R is pressed against the nanoimprint layer 50, and the nanoimprint layer 50 is cured by irradiating UV in this state, whereby the pattern of the replica mold R is nanoprinted. Transfer to layer 50. Subsequently, as shown in FIG. 7C, the replica mold R is released from the nanoimprint layer 50, thereby obtaining the silicon wafer 40 on which the plurality of microstructures 7 are formed.

続いて、図7の(d)に示されるように、抵抗加熱蒸着や電子ビーム蒸着等の蒸着法又はスパッタ法等によって、Au、Ag等の金属を成形層5上に成膜し、導電体層6を形成する。このとき、ピラー71の側面71b及び凹部11の壁部11aでは、堆積する金属微粒子の量が少なくなり、金属微粒子の凝集作用によって、側面71b及び壁部11aの双方に、ナノパーティクルNPが形成される。また、ピラー71の他の側面においても、堆積する金属微粒子の量が少なくなり、ナノパーティクルNPが形成される。   Subsequently, as shown in FIG. 7D, a metal such as Au or Ag is formed on the molding layer 5 by a vapor deposition method such as resistance heating vapor deposition or electron beam vapor deposition, or a sputtering method. Layer 6 is formed. At this time, the amount of the metal fine particles to be deposited decreases on the side surface 71b of the pillar 71 and the wall portion 11a of the recess 11, and the nanoparticles NP are formed on both the side surface 71b and the wall portion 11a due to the aggregation action of the metal fine particles. The Further, also on the other side surface of the pillar 71, the amount of deposited metal fine particles is reduced, and the nanoparticle NP is formed.

また、導電体層の堆積の際、金属微粒子はエネルギーを有した状態で蒸発し、成形層5に付着する。このとき、エネルギーは保存されるため、成形層に付着した金属微粒子は、成形層5上でわずかに動く。側面71bと壁部11aとの間では、平坦な箇所に比して、成形層5に付着した金属微粒子の動きが変化すると考えられ、ナノパーティクルNPが形成されるとも考えられる。   Further, when depositing the conductor layer, the metal fine particles evaporate with energy and adhere to the molding layer 5. At this time, since energy is stored, the metal fine particles adhering to the molding layer move slightly on the molding layer 5. Between the side surface 71b and the wall portion 11a, it is considered that the movement of the metal fine particles attached to the molding layer 5 changes as compared with a flat portion, and it is also considered that the nanoparticle NP is formed.

更に、導電体層の堆積の際、金属微粒子は、凹部11の角部(壁部11aと支持部8の表面とが交わる部分)によって跳ね返され、側面71bに向かうことも考えられる。これにより、側面71bにナノパーティクルNPが形成されるとも考えられる。   Furthermore, when depositing the conductor layer, the metal fine particles may be bounced back by the corners of the recesses 11 (portions where the wall 11a and the surface of the support 8 intersect) and head toward the side surface 71b. Thereby, it is considered that the nanoparticles NP are formed on the side surface 71b.

続いて、微細構造部7ごとに(換言すれば、光学機能部10ごとに)シリコンウェハ40を切断することより、複数のSERS素子3を得る。続いて、SERS素子3をハンドリング基板2上に取り付けて、SERSユニット1を得る。   Subsequently, by cutting the silicon wafer 40 for each fine structure portion 7 (in other words, for each optical function portion 10), a plurality of SERS elements 3 are obtained. Subsequently, the SERS element 3 is attached on the handling substrate 2 to obtain the SERS unit 1.

以上、第1実施形態のSERSユニット1においては、ピラー71の先端部71aに対して基板4側の位置に、ピラー71の側面71bと対向する壁部11aが設けられている。導電体層6を堆積により形成する際、ピラー71の側面71b及び壁部11aでは、堆積する導電材料微粒子の量が少なくなり、導電材料微粒子の凝集作用によって、ピラー71の側面71b及び壁部11aの双方に、例えば半球面状の外形を有するナノパーティクルNPが形成され、ナノパーティクルNP,NP同士の間にギャップGが良好に形成される。このピラー71の側面71bに形成されたギャップGは、局所的な電場の増強が起こるナノギャップとして好適に機能する。したがって、このSERSユニット1によれば、好適なナノギャップによって表面増強ラマン散乱の強度を増大させることができる。   As described above, in the SERS unit 1 of the first embodiment, the wall portion 11a facing the side surface 71b of the pillar 71 is provided at a position on the substrate 4 side with respect to the tip end portion 71a of the pillar 71. When the conductor layer 6 is formed by deposition, the amount of the conductive material fine particles deposited on the side surface 71b and the wall portion 11a of the pillar 71 is reduced, and the side surface 71b and the wall portion 11a of the pillar 71 are aggregated due to the aggregation action of the conductive material fine particles. For example, a nanoparticle NP having a hemispherical outer shape is formed, and a gap G is favorably formed between the nanoparticles NP and NP. The gap G formed on the side surface 71b of the pillar 71 preferably functions as a nanogap in which local electric field enhancement occurs. Therefore, according to this SERS unit 1, the intensity of surface enhanced Raman scattering can be increased by a suitable nanogap.

また、上述したSERSユニット1においては、ピラー71は、主面4aに沿って周期的に配列されている。このため、表面増強ラマン散乱の強度を安定的に増大させることができる。   In the SERS unit 1 described above, the pillars 71 are periodically arranged along the main surface 4a. For this reason, the intensity of the surface enhanced Raman scattering can be stably increased.

また、上述したSERSユニット1においては、支持部8には、複数の凹部11が形成されており、壁部11aは、凹部11の内面である。本発明者らは、鋭意研究の結果、上述のように、レプリカモールドRを作製する際、マスタモールドMからフィルム基材Fを離型するときの条件を制御することにより、レプリカモールドRにおいて、ピラーを成形するためのピラー形成凹部R71の近傍に、凸状の凹部形成部R11を容易に形成できることを見出した。上述したSERSユニット1のように、対向部が凹部11の内面である壁部11aであると、ナノインプリントにより成形層5を形成する際、凹部形成部R11により、壁部11aを容易に形成することができる。このため、対向部を容易に且つ確実に形成することができる。   In the SERS unit 1 described above, the support portion 8 is formed with a plurality of recesses 11, and the wall portion 11 a is the inner surface of the recess 11. As a result of diligent research, the inventors of the present invention, as described above, in producing the replica mold R, by controlling the conditions when releasing the film substrate F from the master mold M, in the replica mold R, It has been found that a convex concave portion forming portion R11 can be easily formed in the vicinity of the pillar forming concave portion R71 for forming the pillar. As in the SERS unit 1 described above, when the facing portion is the wall portion 11a that is the inner surface of the concave portion 11, the wall portion 11a can be easily formed by the concave portion forming portion R11 when the molding layer 5 is formed by nanoimprinting. Can do. For this reason, an opposing part can be formed easily and reliably.

また、上述したSERSユニット1においては、壁部11aは、ピラー71が突出する方向から見た場合に、ピラー71の側面の一部分である側面71bに沿うように延在している。このため、ナノギャップとして好適に機能するギャップGを増加させることができる。
[第2実施形態]
Further, in the SERS unit 1 described above, the wall portion 11a extends along the side surface 71b that is a part of the side surface of the pillar 71 when viewed from the direction in which the pillar 71 protrudes. For this reason, the gap G which functions suitably as a nano gap can be increased.
[Second Embodiment]

図8は、本発明の第2実施形態のピラー及び対向部の平面図及び断面図である。第2実施形態のSERSユニット1は、1つのピラー71に対して複数の凹部11,12が設けられている点で、上述した第1実施形態のSERSユニット1と主に相違している。   FIG. 8 is a plan view and a cross-sectional view of the pillar and the facing portion according to the second embodiment of the present invention. The SERS unit 1 of the second embodiment is mainly different from the SERS unit 1 of the first embodiment described above in that a plurality of recesses 11 and 12 are provided for one pillar 71.

具体的には、支持部8には、凹部11に加えて、凹部12が形成されている。凹部12は、ピラー71を挟んで、凹部11と反対側に設けられている。凹部12は、ピラー71が突出する方向から見た場合に、ピラー71に隣接して設けられている。より詳細には、凹部12は、ピラー71の側面71cと、側面71cと対向する壁部(内面)12aと、により画定されている。すなわち、凹部12の壁部12aは、ピラー71の側面71cと対向する対向部として機能する。凹部12は、ピラー71が突出する方向から見た場合に、ピラー71の1つの側面71cに沿って延在している。   Specifically, the support portion 8 has a recess 12 in addition to the recess 11. The recess 12 is provided on the opposite side of the recess 11 with the pillar 71 interposed therebetween. The recess 12 is provided adjacent to the pillar 71 when viewed from the direction in which the pillar 71 protrudes. More specifically, the recess 12 is defined by a side surface 71c of the pillar 71 and a wall (inner surface) 12a facing the side surface 71c. That is, the wall portion 12 a of the recess 12 functions as a facing portion that faces the side surface 71 c of the pillar 71. The recess 12 extends along one side surface 71c of the pillar 71 when viewed from the direction in which the pillar 71 protrudes.

1つのピラー71に対して設けられた複数の凹部11,12は、互いに異なる形状を有しており、壁部11a,12aも、互いに異なる形状を有している。具体的には、凹部12は凹部11より小さく、壁部12aも壁部11aより小さい。   The plurality of recesses 11 and 12 provided for one pillar 71 have different shapes, and the wall portions 11a and 12a also have different shapes. Specifically, the recessed part 12 is smaller than the recessed part 11, and the wall part 12a is also smaller than the wall part 11a.

以上のように構成されたSERSユニット1は、例えば、次のように製造することができる。すなわち、上述の製造方法において、熱ナノインプリントによりレプリカモールドRを作製する際に、マスタモールドMからフィルム基材Fを離型するときの温度や引張り荷重を調整することにより、それぞれ凹部11及び凹部12に対応した2つの凹部形成部をピラー形成凹部R71に隣接して形成することが可能である。そして、得られたレプリカモールドを使用して、残りの工程を上述と同様に行うことにより、凹部11,12を有するSERSユニットを製造することができる。   The SERS unit 1 configured as described above can be manufactured, for example, as follows. That is, in producing the replica mold R by thermal nanoimprinting in the manufacturing method described above, the temperature and tensile load when releasing the film substrate F from the master mold M are adjusted to thereby adjust the recess 11 and the recess 12 respectively. Can be formed adjacent to the pillar forming recess R71. And the SERS unit which has the recessed parts 11 and 12 can be manufactured by performing the remaining processes like the above using the obtained replica mold.

以上、第2実施形態のSERSユニット1においては、ピラー71の側面71bと対向する壁部11a、及びピラー71の側面71cと対向する壁部12aが設けられている。導電体層6を堆積により形成する際、ピラー71の側面71b,71c、及び壁部11a,12aでは、堆積する導電材料微粒子の量が少なくなり、導電材料微粒子の凝集作用によって、ピラー71の側面71b,71c及び壁部11a,12aの双方に、例えば半球面状の外形を有するナノパーティクルNPが形成され、ナノパーティクルNP,NP同士の間にギャップGが良好に形成される。したがって、好適なナノギャップによって表面増強ラマン散乱の強度を増大させることができる。   As described above, in the SERS unit 1 of the second embodiment, the wall portion 11a facing the side surface 71b of the pillar 71 and the wall portion 12a facing the side surface 71c of the pillar 71 are provided. When the conductor layer 6 is formed by deposition, the side surfaces 71b and 71c of the pillar 71 and the wall portions 11a and 12a reduce the amount of conductive material fine particles to be deposited. Nanoparticles NP having, for example, a hemispherical shape are formed on both 71b and 71c and the walls 11a and 12a, and a gap G is favorably formed between the nanoparticles NP and NP. Therefore, the intensity of surface enhanced Raman scattering can be increased by a suitable nanogap.

また、上述したSERSユニット1においては、ピラー71は、主面4aに沿って周期的に配列されている。このため、表面増強ラマン散乱の強度を安定的に増大させることができる。   In the SERS unit 1 described above, the pillars 71 are periodically arranged along the main surface 4a. For this reason, the intensity of the surface enhanced Raman scattering can be stably increased.

また、上述したSERSユニット1においては、支持部8には、凹部11及び凹部12がそれぞれ複数形成されており、壁部11aは凹部11の内面であり、壁部12aは凹部12の内面である。このため、上述したように、熱ナノインプリントによりレプリカモールドRを作製する際に、マスタモールドMからフィルム基材Fを離型するときの条件を制御することにより、壁部11a、及び壁部12aを容易に且つ確実に形成することができる。   In the SERS unit 1 described above, the support portion 8 is formed with a plurality of recesses 11 and recesses 12, the wall 11 a is the inner surface of the recess 11, and the wall 12 a is the inner surface of the recess 12. . For this reason, as described above, when producing the replica mold R by thermal nanoimprint, the wall portion 11a and the wall portion 12a are controlled by controlling the conditions when the film base F is released from the master mold M. It can be formed easily and reliably.

また、上述したSERSユニット1においては、壁部11aは、ピラー71が突出する方向から見た場合に、ピラー71の側面の一部分である側面71bに沿うように延在しており、壁部12aは、ピラー71が突出する方向から見た場合に、ピラー71の側面の一部分である側面71cに沿うように延在している。このため、ナノギャップとして好適に機能するギャップGを増加させることができる。   Further, in the SERS unit 1 described above, the wall portion 11a extends along the side surface 71b which is a part of the side surface of the pillar 71 when viewed from the direction in which the pillar 71 protrudes, and the wall portion 12a. Is extended along the side surface 71c which is a part of the side surface of the pillar 71 when viewed from the direction in which the pillar 71 protrudes. For this reason, the gap G which functions suitably as a nano gap can be increased.

また、上述したSERSユニット1においては、複数の壁部11a、及び壁部12aは、1つのピラー71に対して設けられている。このため、ナノギャップとして好適に機能するギャップGを増加させることができる。   Further, in the SERS unit 1 described above, the plurality of wall portions 11 a and the wall portion 12 a are provided for one pillar 71. For this reason, the gap G which functions suitably as a nano gap can be increased.

また、上述したSERSユニット1においては、1つのピラーに対して設けられた複数の壁部11a、及び壁部12aは、互いに異なる形状を有している。このため、ピラー71間の関係では同様に壁部11a、及び壁部12aを形成することで、光学機能部10におけるギャップGの形成状態に所定の方向性が生じるので、所定の偏光方向を有する光の強度を選択的に増大させることができる。
[第3実施形態]
Moreover, in the SERS unit 1 mentioned above, the several wall part 11a provided with respect to one pillar and the wall part 12a have a mutually different shape. For this reason, in the relationship between the pillars 71, by forming the wall portion 11a and the wall portion 12a in the same manner, a predetermined directionality occurs in the formation state of the gap G in the optical function portion 10, and thus a predetermined polarization direction is obtained. The light intensity can be selectively increased.
[Third Embodiment]

図9は、本発明の第3実施形態のピラー及び対向部の平面図及び断面図である。第3実施形態のSERSユニット1は、ピラー71の側面を包囲するように凹部13が設けられている点で、上述した第1実施形態のSERSユニット1と主に相違している。   FIG. 9 is a plan view and a cross-sectional view of a pillar and a facing portion according to a third embodiment of the present invention. The SERS unit 1 of the third embodiment is mainly different from the SERS unit 1 of the first embodiment described above in that a recess 13 is provided so as to surround the side surface of the pillar 71.

具体的には、支持部8には、凹部13が形成されている。凹部13は、ピラー71が突出する方向から見た場合に、ピラー71に隣接して設けられている。より詳細には、凹部13は、ピラー71の側面71b,71c,71d,71eと、側面71b,71c,71d,71eと対向する壁部(内面)13aと、により画定されている。すなわち、凹部13の壁部13aは、ピラー71の側面71b,71c,71d,71eと対向する対向部として機能する。壁部13aは、ピラー71が突出する方向から見た場合に、ピラー71の側面71b,71c,71d,71eを包囲するように延在している。   Specifically, a recess 13 is formed in the support portion 8. The recess 13 is provided adjacent to the pillar 71 when viewed from the direction in which the pillar 71 protrudes. More specifically, the recess 13 is defined by the side surfaces 71b, 71c, 71d, 71e of the pillar 71 and the wall (inner surface) 13a facing the side surfaces 71b, 71c, 71d, 71e. That is, the wall 13a of the recess 13 functions as a facing portion that faces the side surfaces 71b, 71c, 71d, 71e of the pillar 71. The wall 13a extends so as to surround the side surfaces 71b, 71c, 71d, 71e of the pillar 71 when viewed from the direction in which the pillar 71 protrudes.

以上のように構成されたSERSユニット1は、例えば、次のように製造することができる。すなわち、上述の製造方法において、熱ナノインプリントによりレプリカモールドを作製する際に、マスタモールドMからフィルム基材Fを離型するときに、フィルム基材Fの厚み方向にフィルム基材Fを引っ張り上げることで、凹部13に対応した凹部形成部を、ピラー形成凹部R71を包囲するように形成することが可能である。そして、得られたレプリカモールドを使用して、残りの工程を上述と同様に行うことにより、壁部13aを有するSERSユニットを製造することができる。   The SERS unit 1 configured as described above can be manufactured, for example, as follows. That is, in producing the replica mold by thermal nanoimprinting in the above manufacturing method, when releasing the film base F from the master mold M, the film base F is pulled up in the thickness direction of the film base F. Thus, the recess forming portion corresponding to the recess 13 can be formed so as to surround the pillar forming recess R71. And the SERS unit which has the wall part 13a can be manufactured by performing the remaining processes like the above using the obtained replica mold.

以上、第3実施形態のSERSユニット1においては、ピラー71の側面71b,71c,71d,71eと対向する壁部13aが設けられている。導電体層6を堆積により形成する際、ピラー71の側面71b,71c,71d,71e、及び壁部13aでは、堆積する導電材料微粒子の量が少なくなり、導電材料微粒子の凝集作用によって、ピラー71の側面71b,71c,71d,71e及び壁部13aの双方に、例えば半球面状の外形を有するナノパーティクルNPが形成され、ナノパーティクルNP,NP同士の間にギャップGが良好に形成される。したがって、好適なナノギャップによって表面増強ラマン散乱の強度を増大させることができる。   As described above, in the SERS unit 1 of the third embodiment, the wall portion 13a facing the side surfaces 71b, 71c, 71d, 71e of the pillar 71 is provided. When the conductor layer 6 is formed by deposition, the amount of conductive material fine particles to be deposited is reduced on the side surfaces 71b, 71c, 71d, 71e of the pillar 71 and the wall portion 13a. Nanoparticles NP having, for example, a hemispherical shape are formed on both of the side surfaces 71b, 71c, 71d, 71e and the wall portion 13a, and a gap G is favorably formed between the nanoparticles NP, NP. Therefore, the intensity of surface enhanced Raman scattering can be increased by a suitable nanogap.

また、上述したSERSユニット1においては、ピラー71は、主面4aに沿って周期的に配列されている。このため、表面増強ラマン散乱の強度を安定的に増大させることができる。   In the SERS unit 1 described above, the pillars 71 are periodically arranged along the main surface 4a. For this reason, the intensity of the surface enhanced Raman scattering can be stably increased.

また、上述したSERSユニット1においては、支持部8には、複数の凹部13が形成されており、壁部13aは凹部13の内面である。このため、上述したように、熱ナノインプリントによりレプリカモールドRを作製する際に、マスタモールドMからフィルム基材Fを離型するときの条件を制御することにより、壁部13aを容易に且つ確実に形成することができる。   In the SERS unit 1 described above, the support portion 8 is formed with a plurality of recesses 13, and the wall portion 13 a is the inner surface of the recess 13. For this reason, as described above, when producing the replica mold R by thermal nanoimprinting, the wall 13a can be easily and reliably controlled by controlling the conditions for releasing the film substrate F from the master mold M. Can be formed.

また、上述したSERSユニット1においては、壁部13aは、ピラー71が突出する方向から見た場合に、ピラー71の側面71b,71c,71d,71eを包囲するように延在している。このため、ナノギャップとして好適に機能するギャップGを増加させることができる。   Further, in the SERS unit 1 described above, the wall portion 13a extends so as to surround the side surfaces 71b, 71c, 71d, 71e of the pillar 71 when viewed from the direction in which the pillar 71 protrudes. For this reason, the gap G which functions suitably as a nano gap can be increased.

以上、本発明の第1〜第3実施形態について説明したが、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、ピラー71の断面形状は、四角形に限定されず、三角形等の多角形、円形、或いは楕円等であってもよい。このように、SERSユニット1の各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を適用することができる。   The first to third embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the cross-sectional shape of the pillar 71 is not limited to a quadrangle, and may be a polygon such as a triangle, a circle, or an ellipse. Thus, the materials and shapes of the components of the SERS unit 1 are not limited to the materials and shapes described above, and various materials and shapes can be applied.

また、凹部11,12,13の形成は、上述のようなマスタモールドM及びフィルム基材Fを用いた離型時のパラメータ調整によるものに限定されない。例えば、マスタモールドMに対して、凹部11,12,13に対応する凹部を設けることにより、レプリカモールドRに凹部形成部を設け、このレプリカモールドRをナノインプリント層50に押し当てることにより、凹部11,12,13を形成してもよい。この場合、レプリカモールドRは、フィルム基材Fに限らず、石英、シリコン、又はニッケル等から形成されてもよい。また、例えば、モールドに対して凹部11,12,13に対応する凸部を設け、このモールドをナノインプリント層50に押し当てることにより、レプリカモールドRを介することなく、凹部11,12,13を形成してもよい。   Moreover, formation of the recessed parts 11, 12, and 13 is not limited to the thing by the parameter adjustment at the time of mold release using the master mold M and the film base material F as mentioned above. For example, by providing the master mold M with recesses corresponding to the recesses 11, 12, and 13, the replica mold R is provided with a recess forming portion, and the replica mold R is pressed against the nanoimprint layer 50, whereby the recess 11 , 12, 13 may be formed. In this case, the replica mold R is not limited to the film substrate F, and may be formed of quartz, silicon, nickel, or the like. Further, for example, by providing convex portions corresponding to the concave portions 11, 12, 13 to the mold and pressing the mold against the nanoimprint layer 50, the concave portions 11, 12, 13 are formed without using the replica mold R. May be.

また、導電体層6は、微細構造部7上に直接的に形成されたものに限定されず、微細構造部7に対する金属の密着性を向上させるためのバッファ金属(Ti、Cr等)層等、何らかの層を介して、微細構造部7上に間接的に形成されたものであってもよい。   Further, the conductor layer 6 is not limited to the one directly formed on the fine structure portion 7, but a buffer metal (Ti, Cr, etc.) layer for improving the adhesion of the metal to the fine structure portion 7 or the like. Alternatively, it may be formed indirectly on the fine structure 7 through some layer.

また、凹部11,12,13の内面である壁部11a,12a,13aがそれぞれ対向部として機能しているが、支持部8から突出する突出部をピラー71の側面と対向するように設け、この突出部を対向部としてもよい。この場合、導電体層の堆積の際にピラー71の側面と突出部の側面との間を通過する金属微粒子が少なくなるように突出部をピラー71に隣接させると共に、突出部の高さをピラー71の高さよりも低くする(すなわち、対向部である突出部を、ピラーが突出する方向において、ピラーの先端部に対して基板4側に位置させる)ことにより、上述の壁部11a,12a,13aと同様に機能させることが可能である。また、この場合、ピラー71と突出部との間の距離を、周期的に配列されたピラー71間の距離よりも小さくする。   Moreover, although wall part 11a, 12a, 13a which is the inner surface of recessed part 11, 12, 13 is functioning as an opposing part, respectively, the protrusion part which protrudes from the support part 8 is provided so that the side surface of the pillar 71 may be opposed, This protruding portion may be the opposing portion. In this case, the protrusion is made adjacent to the pillar 71 so that the amount of metal fine particles passing between the side surface of the pillar 71 and the side surface of the protrusion is reduced when the conductor layer is deposited, and the height of the protrusion is set to the pillar. By making the height lower than 71 (that is, the protruding portion that is the opposing portion is positioned on the substrate 4 side with respect to the tip of the pillar in the direction in which the pillar protrudes), the above-described wall portions 11a, 12a, It is possible to make it function similarly to 13a. In this case, the distance between the pillars 71 and the protrusions is made smaller than the distance between the pillars 71 arranged periodically.

1…SERSユニット(表面増強ラマン散乱ユニット)、4…基板、4a…表面(主面)、5…成形層、6…導電体層、7…微細構造部、8…支持部、10…光学機能部、11,12,13…凹部、11a,12a,13a…壁部(対向部)、71…ピラー、71a…先端部、71b,71c,71d,71e…側面。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... SERS unit (surface enhancement Raman scattering unit), 4 ... Substrate, 4a ... Surface (main surface), 5 ... Molding layer, 6 ... Conductor layer, 7 ... Fine structure part, 8 ... Support part, 10 ... Optical function 11, 12, 13... Recess, 11 a, 12 a, 13 a... Wall part (opposing part), 71... Pillar, 71 a .. tip part, 71 b, 71 c, 71 d, 71 e.

Claims (10)

支持部と、
前記支持部上に形成された微細構造部と、
前記微細構造部上に堆積され、表面増強ラマン散乱を生じさせる光学機能部を構成する導電体層と、を備え、
前記微細構造部は、前記支持部上に立設された複数のピラーを有し、
前記支持部には、前記ピラーの側面と対向する複数の対向部が設けられており、
前記対向部は、前記ピラーが突出する方向において、前記ピラーの先端部に対して前記支持部側に位置しており、
前記対向部は、前記ピラーが突出する前記方向から見た場合に、前記ピラーの側面を包囲するように形成されており、
前記支持部、前記ピラー及び前記対向部は、同一材料により一体的に形成されている、表面増強ラマン散乱ユニット。
A support part;
A microstructure formed on the support;
A conductor layer that is deposited on the microstructure and forms an optical function unit that causes surface-enhanced Raman scattering; and
The fine structure portion has a plurality of pillars erected on the support portion,
The support portion is provided with a plurality of facing portions facing the side surface of the pillar,
The facing portion is located on the support portion side with respect to a tip portion of the pillar in a direction in which the pillar protrudes,
The facing portion is formed so as to surround a side surface of the pillar when viewed from the direction in which the pillar protrudes,
The surface-enhanced Raman scattering unit, wherein the support portion, the pillar, and the facing portion are integrally formed of the same material.
前記ピラーは、前記ピラーが突出する前記方向から見た場合に、周期的に配列されている、請求項1記載の表面増強ラマン散乱ユニット。   The surface-enhanced Raman scattering unit according to claim 1, wherein the pillars are periodically arranged when viewed from the direction in which the pillars protrude. 前記支持部には、複数の凹部が形成されており、
前記対向部は、前記凹部の内面である、請求項1又は2記載の表面増強ラマン散乱ユニット。
A plurality of concave portions are formed in the support portion,
The surface-enhanced Raman scattering unit according to claim 1, wherein the facing portion is an inner surface of the concave portion.
支持部と、
前記支持部上に形成された微細構造部と、
前記微細構造部上に堆積され、表面増強ラマン散乱を生じさせる光学機能部を構成する導電体層と、を備え、
前記微細構造部は、前記支持部上に立設された複数のピラーを有し、
前記支持部には、複数の凹部が設けられており、
前記凹部は、前記ピラーが突出する方向において、前記ピラーの先端部に対して前記支持部側に位置しており、
前記凹部は、前記ピラーが突出する前記方向から見た場合に、前記ピラーの側面を包囲するように形成されており、
前記支持部、前記ピラー及び前記凹部は、同一材料により一体的に形成されている、
表面増強ラマン散乱ユニット。
A support part;
A microstructure formed on the support;
A conductor layer that is deposited on the microstructure and forms an optical function unit that causes surface-enhanced Raman scattering; and
The fine structure portion has a plurality of pillars erected on the support portion,
The support part is provided with a plurality of recesses,
The concave portion is positioned on the support portion side with respect to a tip portion of the pillar in a direction in which the pillar protrudes,
The recess is formed so as to surround a side surface of the pillar when viewed from the direction in which the pillar protrudes.
The support portion, the pillar, and the recess are integrally formed of the same material.
Surface-enhanced Raman scattering unit.
前記凹部は、前記ピラーが突出する前記方向から見た場合に、前記ピラーに隣接して設けられている、請求項4記載の表面増強ラマン散乱ユニット。The surface-enhanced Raman scattering unit according to claim 4, wherein the concave portion is provided adjacent to the pillar when viewed from the direction in which the pillar protrudes. 前記凹部は、前記ピラーの前記側面と、前記側面と対向する壁部と、により画定されている、請求項4又は5記載の表面増強ラマン散乱ユニット。The surface-enhanced Raman scattering unit according to claim 4 or 5, wherein the concave portion is defined by the side surface of the pillar and a wall portion facing the side surface. 前記導電体層は、前記ピラーの外面、前記支持部の表面、及び前記凹部の内面に形成されている、請求項4〜6のいずれか一項記載の表面増強ラマン散乱ユニット。The surface-enhanced Raman scattering unit according to any one of claims 4 to 6, wherein the conductor layer is formed on an outer surface of the pillar, a surface of the support portion, and an inner surface of the recess. 前記導電体層は、前記ピラーの前記側面に形成された複数のナノパーティクルを含む、請求項4〜7のいずれか一項記載の表面増強ラマン散乱ユニット。The surface-enhanced Raman scattering unit according to claim 4, wherein the conductor layer includes a plurality of nanoparticles formed on the side surface of the pillar. 隣り合う前記ナノパーティクル間には、ギャップが形成されている、請求項8記載の表面増強ラマン散乱ユニット。The surface-enhanced Raman scattering unit according to claim 8, wherein a gap is formed between the adjacent nanoparticles. 前記ピラーは、前記ピラーが突出する前記方向から見た場合に、周期的に配列されている、請求項4〜9のいずれか一項記載の表面増強ラマン散乱ユニット。 The surface-enhanced Raman scattering unit according to any one of claims 4 to 9 , wherein the pillars are periodically arranged when viewed from the direction in which the pillars protrude .
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