一种用于表面增强发光的自动布置、发光增强器件101。用于表面增强发光的自动布置、发光增强器件101包括衬底110以及多个柔性柱状结构120。多个120中的柔性柱状结构120-1包括柔性柱120-1A以及被耦合到柔性柱120-1A的顶点120-1C的金属帽120-1B。至少柔性柱状结构120-1和第二柔性柱状结构120-2被配置成自动布置成具有被设置在各自柔性柱状结构120-1和第二柔性柱状结构120-2的至少金属帽120-1B和第二金属帽120-2B之间的至少一个分子220-1的紧密封装配置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于表面增强发光的自动布置、发光增强器件相关申请本申请涉及由Zhiyong Li等人在2010年4月20日提交的题为“MULTI-PILLAR STRUCTURE FOR MOLECULAR ANALYSIS”的美国专利申请序号，其具有代理人档案号 200904810-1，并转让给本专利技术的受让人。
本专利技术的实施例一般涉及用于表面增强发光的器件。
技术介绍
诸如表面增强拉曼光谱(SERS)的表面增强发光技术已经作为用于分析无机材料和复杂有机分子的结构的前沿技术而出现。例如，在SERS中，从事于拉曼光谱应用的科学家已经发现通过用金属薄层来装饰稍后分子在其上面被吸收的表面，其中表面等离子体激元(surface plasmons)具有在用来激励此类分子的电磁福射范围中的频率且其中表面等离子体激元具有在由此类分子发射的电磁辐射范围中的频率，可以增强此类分子的拉曼光谱的强度。另外，利用光谱技术进行分子结构分析的光谱学工作者对改善其光谱技术的灵敏度具有持续的兴趣。改善的灵敏度不仅是缩短分析时间所期望的，而且改善的灵敏度能够提供先前不可实现的结果。例如，改善的灵敏度直接与用于先前未检测到的分子组分的较低可检测性极限有关。因此，激发了从事于表面增强发光技术的应用的科学家改善表面增强发光技术的灵敏度，例如SERS，以便检测分子和这些分子中的一半的光谱特征。附图说明被结合到本说明书中并构成其一部分的附图说明了本专利技术的实施例并连同描述一起用于解释具体实施例方式图I是依照本专利技术的实施例的自动布置(self-arranging)、发光增强器件的透视图。图2是依照本专利技术的实施例的与载送多个分子的流体载体接触的自动布置、发光增强器件的通过图I的线2-2的横截面正视图。图3是依照本专利技术的实施例的示出了自动布置成具有被设置在柔性柱状结构的金属帽之间的分子的紧密封装配置(close-packed configuration)的柔性柱状结构的自动布置、发光增强器件的通过图I的线2-2的横截面正视图。图4是依照本专利技术的实施例的柔性柱状结构已自动布置成具有被设置在金属帽之间的分子的紧密封装配置之后的图I的自动布置、发光增强器件的另一透视图。图5是依照本专利技术的实施例的包括包含图I的用于表面增强发光的自动布置、发光增强器件的光学部件的光学设备的示意图，其示出了用于设置在金属帽之间的分子的表面增强拉曼光谱(SERS)的示例性配置。图6A、6B和6C是依照本专利技术的实施例的图I的自动布置、发光增强器件的制造中的各种阶段处的横截面正视图，其说明了在制造中使用的处理操作序列。图7是依照本专利技术的实施例的用于制造用于表面增强发光的自动布置、发光增强器件的方法的流程图。除非具体地说明，不应将在本说明中所参考的附图理解为按比例绘制。具体实施方式现在将详细地对本专利技术的替换实施例进行参考。虽然将结合替换实施例来描述本专利技术，但应理解的是其并不意图使本专利技术局限于这些实施例。相反，本专利技术意图覆盖替换、 修改和等价物，其可以被包括在由所附权利要求限定的本专利技术的精神和范围内。此外，在本专利技术的实施例的以下描述中，阐述许多特定细节是为了提供本专利技术的透彻理解。然而，应注意的是可以在没有这些特定细节的情况下实施本专利技术的实施例。在其他情况下，未详细描述众所周知的方法、程序和部件以免不必要地使本专利技术的实施例含糊难懂。遍及各图，用相同的附图标记来表示相同的部件，并且在不必要时，为了解释清楚而省略了重复描述。本专利技术的实施例包括用于表面增强发光的自动布置、发光增强器件。用于表面增强发光的该自动布置、发光增强器件包括衬底以及多个柔性柱状结构。所述多个中的柔性柱状结构包括柔性柱以及被耦合到柔性柱的顶点的金属帽。至少该柔性柱状结构和第二柔性柱状结构被配置成自动布置成具有被设置在各自柔性柱状结构和所述第二柔性柱状结构的至少所述金属帽和第二金属帽之间的至少一个分子的紧密封装配置。参考图1，依照本专利技术的实施例，示出了自动布置、发光增强器件101的透视图 100。用于表面增强发光的自动布置、发光增强器件101包括衬底110、多个柔性柱状结构 120，例如柔性柱状结构120-1、120-2、120-3、120-4和120-5。所述多个120中的柔性柱状结构120-1包括柔性柱120-1A和金属帽120-1B。类似地，所述多个120中的其他柔性柱状结构、例如柔性柱状结构120-2、120-3、120-4和120-5包括柔性柱，分别地诸如柔性柱 120-2A、120-3A、120-4A 和 120-5A，以及金属帽，分别地例如金属帽 120-2B、120-3B、120-4B 和120-5B。如图I所示，举例来说，一行柔性柱状结构包括柔性柱状结构120-1、120-2、 120-3,120-4和120-5，不限于此；并且举例来说，柔性柱状结构阵列包括多个行，不限于此。因此，依照本专利技术的一个实施例，多个柔性柱状结构120包括包含多行柔性柱状结构的柔性柱状结构阵列。然而，与图I所示的相比不那么井然有序的柔性柱状结构的其他布置也在本专利技术的实施例的精神和范围内。图I所示的布置仅说明如在自顶向下制造程序中可以制造的自动布置、发光增强器件101中的多个柔性柱状结构120的布置的一个示例，在自顶向下制造程序在光刻工艺中采用网格状掩膜；但是，其他制造方法也在本专利技术的实施例的精神和范围内，其随后被描述。进一步参考图1，依照本专利技术的实施例，柔性柱状结构、例如多个柔性柱状结构 120中的柔性柱状结构120-1可以具有蘑菇的形状，因此，本专利技术人已杜撰了比喻性术语 “蘑菇结构”以用于柔性柱状结构。然而，依照本专利技术的实施例，柔性柱状结构不限于具有蘑菇的形状，因为其他形状也在本专利技术的实施例的精神和范围内。此外，举例来说，依照本专利技术的实施例，柔性柱可以具有纳米圆锥的形式，如图I和4中所示的，不限于此；但是，更一般地，柔性柱可以选自由纳米圆锥、纳米角锥(nanopyramid)、纳米棒(nanorod)、纳米杆(nanobar)、纳米柱(nanopole)和纳米草组成的组,不限于此。正如本文所使用的技术术语“纳米圆锥、纳米角锥、纳米棒、纳米杆、纳米柱和纳米草”指的是这样的结构，其分别地基本上是圆锥形、角锥形、棒状、杆状、柱状和草状的，其具有在高度上小到几十纳米且在直径或宽度上几纳米的纳米尺度。例如，柔性柱可以包括具有以下尺度的纳米柱50 nm至 500 nm的直径、50 nm至2微米(μ m)的高度以及20 nm至500 nm的柔性柱之间的间隙。 技术术语基本上圆锥形、基本上角锥形、基本上棒状、基本上杆状、基本上柱状和基本上草状意指该结构在用纳米技术的制造极限内几乎具有圆锥、角锥、棒、杆、柱和草状清晰度的各自形状。此外，举例来说，依照本专利技术的实施例，金属帽可以具有扁圆纳米椭球体的形式， 如图I和4中所示的，不限于此；但是，更一般地，金属帽可以选自由以下各项组成的组纳米球、扁长纳米椭球体、扁圆纳米椭球体、纳米盘以及纳米板，不限于此。正如本文所使用的技术术语“纳米球、扁长纳米椭球体、扁圆纳米椭球体、纳米盘以及纳米板”指的是这样的结构，其分别地基本上是球状、扁长椭球状、扁圆椭球状、盘状以及板状的，其具有在高度、直径或宽度的尺寸上小到几纳米的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于表面增强发光的自动布置、发光增强器件101，所述器件101包括衬底110 ;以及多个120柔性柱状结构，所述多个120中的柔性柱状结构120-1包括；柔性柱120-1A ;以及金属帽120-1B，其被耦合到所述柔性柱120-1A的顶点120-1C ；其中，所述多个柔性柱状结构120中的至少所述柔性柱状结构120-1和第二柔性柱状结构120-2被配置成自动布置成具有被设置在各自柔性柱状结构120-1和第二柔性柱状结构120-2的至少所述金属帽120-1B和第二金属帽120-2B之间的至少一个分子220-1的紧密封装配置。2.权利要求I的自动布置、发光增强器件101,其中，多个金属帽630中的至少一个金属帽120-1B被配置成增强来自紧密接近于所述金属帽120-1B设置的分子220-1的发光。3.权利要求I的自动布置、发光增强器件101，其中，所述多个金属帽630中的至少一个金属帽120-1B由选自由铜、银、铝和金或铜、银、铝和金的任何组合组成的组的组分组成。4.权利要求I的自动布置、发光增强器件101，其中，所述多个柔性柱状结构120的柔性柱还包括选自由高度交联UV可固化聚合物、高度交联热可固化聚合物、高度交联UV可固化塑料、高度交联热可固化塑料、聚硅氧烷化合物、硅、二氧化硅、氮化硅、金刚石、类似于金刚石的碳、旋压玻璃、溶胶_凝胶材料、氧化锌、氧化铝、蓝宝石和二氧化钛组成的组的柔性材料。5.权利要求I的自动布置、发光增强器件101，其中，所述多个柔性柱状结构120的金属帽120-1B被配置成结合到紧密接近于所述金属帽120-1B设置的分子220-1。6.权利要求I的自动布置、发光增强器件101，其中，至少一个柔性柱120-1A被配置成朝着至少第二柔性柱120-2A弯曲，并且以将所述分子220-1设置为紧密接近于所述第二柔性柱120-2A上的至少第二金属帽120-2B。7.权利要求6的自动布置、发光增强器件101，其中在所述金属帽120-1B和第二金属帽120-2B之间的具有被设置在所述金属帽120-1B和第二金属帽120-2B之间的分子220-1 的所述紧密封装配置的间距340是由所述分子220-1与所述金属帽120-1B和第二金属帽 120-2B之间的结合力的平衡确定的，恢复由于所述柔性柱120-1A和第二柔性柱120-2A朝向所述分子220-1的位移，由所述柔性柱120-1A和第二柔性柱120-2A施加的力。8.权利要求6的自动布置、发光增强器件101，其中，所述柔性柱120-1A被配置成在由流体载体210的去除引发的微毛细管力的作用下朝着所述第二柔性柱120-2A弯曲，流体载体210被提供为将所述分子220-1载...
【专利技术属性】
技术研发人员：Z李，M胡，FS区，W吴，
申请(专利权)人：惠普发展公司，有限责任合伙企业，
类型：
国别省市：
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