分析装置及电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及分析装置以及电子设备。
【背景技术】
[0002] 近年来，在医疗诊断和食物检查等中的需求日益增大，要求开发小型、高速的传感 技术。虽然已经研宄了以电化学方法为代表的各种各样类型的传感器，但由于可集成化、 低成本而且不选择测定环境这些理由，对采用了表面等离子体共振（SPR :Surface Plasmon Resonance)的传感器的关心不断在提高。例如，已知有使用在设置于全反射型棱镜表面的 金属薄膜上所产生的表面等离子体而检测在抗原抗体反应中有无抗原的吸附等有无物质 吸附的传感器。
[0003] 另外，也已经研宄使用表面增强拉曼散射（SERS : Surf ace Enhanced Raman Scattering)，检测附着于传感器部位的物质的拉曼散射而进行附着物质的鉴定等的方法。 所谓SERS就是在纳米级的金属的表面上拉曼散射光被增强为10 2~10 14倍的现象。当在 成为标目标的物质吸附于该表面的状态下照射激光等激发光时，从激发光的波长仅偏离了 相当于物质（分子）的振动能的波长的光（拉曼散射光）被散射。如果对该散射光进行分 光处理，则能够获得物质的种类（分子种类）所固有的光谱（指纹图谱）。通过分析该指纹 图谱的位置和形状，能够极高灵敏度地鉴定物质。
[0004] 这种传感器优选基于通过光照射而被激发的表面等离子体的光的增强度大。
[0005] 例如，在专利文献1中，具有局域型表面等离子体（LSP localized Surface Plasmon)与表面等离子体激元（SPP :Surface Plasmon Polariton)的相互作用的记载，并 公开了 GSPP (Gap type Surface Plasmon Polariton，间隙型表面等离子体激元）模型的一 些参数。
[0006] 在专利文献1的GSPP中，具有引起等离子体共振的粒子的大小为50~200nm且 比激发波长短的周期性的粒子间间隔、且将粒子层与镜层隔开的电介质厚度为2~40nm的 尺寸，形成由在粒子尺寸上增加了 0~20nm后的粒子间间隔所产生的细密填充等离子体共 振粒子的有规则的阵列。
[0007] 然而，已经知道，在专利文献1中公开的结构的传感器中，将粒子层与镜层隔开的 电介质的厚度为2~40nm，根据发明人的研宄，电场增强度的波长依赖性（增强度光谱或反 射率光谱）中的峰虽然宽，但是整体上成为低而不充分的增强度。并且，已经知道，在该文 献公开的传感器中，在多个粒子的尺寸不均匀的情况（产生了偏差的情况）下，会导致增强 度光谱中的峰的波长大大地偏移。
[0008] 在先技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本专利特表2007-538264号公报
【发明内容】
[0011] 本发明的几种方式所涉及的目的之一在于，提供在增强度光谱中能够获得高增强 度，进而能够高灵敏度地检测、分析目标物质的分析装置以及电子设备。另外，本发明的几 种方式所涉及的目的之一在于，提供目标物质容易附着于成为高增强度的位置的分析装置 以及电子设备。并且，本发明的几种方式所涉及的目的之一在于，提供制造上的偏差的允许 范围大的分析装置以及电子设备。
[0012] 本发明为了解决上述问题的至少一部分而做出，能够作为以下的方式或应用例而 实现。
[0013] 本发明所涉及的一种方式的分析装置具备：
[0014] 电场增强元件，包括金属层、设于所述金属层上并使激发光透过的透光层、及设于 所述透光层上并在第一方向上以第一节距排列、在与所述第一方向交叉的第二方向上以第 二节距排列的多个金属粒子；
[0015] 光源，将沿所述第一方向偏振的直线偏振光、沿所述第二方向偏振的直线偏振光 和圆偏振光中的至少一个作为所述激发光而照射至所述电场增强元件；以及
[0016] 检测器，检测从所述电场增强元件发射的光，
[0017] 所述电场增强元件的所述金属粒子的配置满足下述式（1)的关系：
[0018] PI < P2 彡 Q+P1 ? ? ? (1)
[0019] [其中，P1表示所述第一节距，P2表示所述第二节距，将在所述金属粒子的列上激 发的局域型等离子体的角频率设为《、将构成所述金属层的金属的介电常数设为e (?)、 将所述金属粒子的周边的介电常数设为e、将真空中的光速设为c、将作为所述激发光的 照射角的来自所述金属层的厚度方向的倾斜角设为0，Q表示满足下述式（2)的衍射光栅 的节距：
[0020] (co/c) ?{￡?￡(?)/(￡ + ￡(?))}1/2 =e1/2 .(?/c) ?sin9 +2aJr/Q (a= ± 1， ±2，…）? ? ?（2)]
[0021] 将所述透光层的厚度设为G[nm]、将所述透光层的有效折射率设为neff、将所述激 发光的波长设为A Jnm]时，满足下述式（3)的关系：
[0022] 20[nm] < G ? (neff/l. 46) < 160[nm] ?(人 iASSlinm]) ? ? ? (3)
[0023] 这种分析装置，在增强度光谱中能够获得非常高的增强度，能够高灵敏度地检测、 分析目标物质。另外，由于这样的分析装置的能够获得高增强度的位置至少存在于金属粒 子的上表面侧，因此目标物质容易接触于该位置，因而能够高灵敏度地检测、分析目标物 质。
[0024] 在本发明所涉及的分析装置中，所述G[nm]、所述neff、所述Ajnm]可以满足下述 式⑷的关系：
[0025] 30 [nm] < G ? (neff/l. 46) < 160 [nm] ?(人 i/785 [nm] ? ? ? (4)
[0026] 这种分析装置由于满足30[nm] < G ? (neff/l. 46)这样的关系，因此能够取得较大 的制造上的偏差的允许范围。
[0027] 本发明所涉及的一种方式的分析装置具备：
[0028]电场增强元件，包括金属层、设于所述金属层上并使激发光透过的透光层、及设于 所述透光层上并在第一方向上以第一节距排列、在与所述第一方向交叉的第二方向上以第 二节距排列的多个金属粒子；
[0029] 光源，将沿所述第一方向偏振的直线偏振光、沿所述第二方向偏振的直线偏振光 和圆偏振光中的至少一个作为所述激发光而照射至所述电场增强元件；以及
[0030] 检测器，检测从所述电场增强元件发射的光，
[0031] 所述电场增强元件的所述金属粒子的配置满足下述式（1)的关系：
[0032] PI < P2 彡 Q+P1 ? ? ? (1)
[0033] [其中，P1表示所述第一节距，P2表示所述第二节距，将在所述金属粒子的列上激 发的局域型等离子体的角频率设为《、将构成所述金属层的金属的介电常数设为e (?)、 将所述金属粒子的周边的介电常数设为e、将真空中的光速设为c、将作为所述激发光的