[发明专利]通过SERS增强化学基团检测的具有层化等离子体结构的光学传感器

摘要

公开了一种用于可见光激发光束和拉曼光谱仪检测器的光学传感器和方法，用于检测提供给传感器的待分析物中的化学基团的存在。该传感器包括基板，形成在基板的传感器表面上的等离子体谐振镜，布置在镜上的等离子体谐振微粒层，以及将镜与微粒层分隔开的大约2－40nm厚的光学透明绝缘层。微粒层由周期性的等离子体谐振微粒阵列构成，该阵列具有(i)有效粘附于待分析物分子的涂层，(ii)50－200nm之间选定尺寸范围内的基本均匀的微粒尺寸和形状，(iii)小于激光激发光束的波长的规则的周期性微粒－微粒间距。该设备能够以高至10¹²－10¹⁴的放大系数检测待分析物，能够检测单个待分析物分子。

主权项

1.一种用于可见光激光激发光束和拉曼光谱仪检测器的光学传感器，用于检测提供给传感器的待分析物中化学基团的存在，包括：(a)基板；(b)形成在基板的传感表面上的等离子体谐振镜；(c)布置在所述镜上的，由周期性等离子体谐振微粒阵列构成的等离子体谐振层，具有(i)有效连接待分析物分子的涂层，(ii)在50-200nm选定尺寸范围内的基本均匀的微粒尺寸和形状，(iii)小于激光激发光束的波长的规则的周期性微粒-微粒间距，以及(d)将所述镜与所述微粒层分隔开的具有2-40nm之间厚度范围中选定厚度的光学透明绝缘层；其中在所述检测器中以所述激光激发光束照射粘附于所述微粒层的待分析物，所述待分析物的拉曼光谱具有至少1010的放大系数。