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開放特許情報

特許情報

発明の名称 計測用デバイス及び計測センサ
技術分野 ものづくり
出願日 平成29年5月8日
出願番号 特願2017-92710
公開番号 特開2018-189523
登録番号
出願人 国立大学法人電気通信大学
発明者 菅 哲朗
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概要 【要約】安定した測定を実施可能とし、且つ小型化を容易に図ることができる計測用デバイスを提供する。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
 所定の波長の光を透過可能な半導体基板と、前記半導体基板の表面に積層され、前記半導体基板との界面でショットキー障壁を構成し、前記所定の波長の光が照射された際に表面プラズモン共鳴を起こすアンテナ部を有する金属層と、前記金属層の表面に形成され、特定の検出物質と反応可能に構成された反応層と、を備えていることを特徴とする計測用デバイス。
【請求項2】
 前記半導体基板の表面とは反対側の面と前記金属層に電気的に接続された電極部を備えていることを特徴とする請求項1に記載の計測用デバイス。
【請求項3】
 前記金属層は、前記半導体基板の表面に沿って形成された共鳴部と、複数の前記共鳴部に接続された集電部と、を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の計測用デバイス。
【請求項4】
 前記所定の波長は1μm以上10μm以下であり、前記半導体基板はn型シリコンで構成され、前記共鳴部の幅は0.5μm以上5μm以下であることを特徴とする請求項3に記載の計測用デバイス。
【請求項5】
 前記半導体基板の表面には回折格子が形成され、前記金属層及び前記アンテナ部は前記回折格子の表面に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の計測用デバイス。
【請求項6】
 前記金属層の表面には回折格子が形成され、前記アンテナ部は前記金属層の表面側に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の計測用デバイス。
【請求項7】
 前記アンテナ部の表面に微細な凹部及び凸部の少なくとも一方が形成され、前記凹部及び前記凸部の幅は前記所定の波長の1/1000以上1/10以下であることを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の計測用デバイス。
【請求項8】
 前記半導体基板の表面にはピラーが形成され、前記金属層及び前記アンテナ部は前記ピラーの表面に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の計測用デバイス。
【請求項9】
 所定の波長の光を発する光源と、前記光源に積層され、且つ前記所定の波長の光を透過可能な半導体基板と、前記半導体基板における前記光源とは反対側の表面に積層され、前記半導体基板との界面でショットキー障壁を構成し、前記光源から発せられた光が照射された際に表面プラズモン共鳴を起こすアンテナ部を有する金属層と、前記金属層の表面に形成され、特定の検出物質と反応可能に構成された反応層と、前記半導体基板における光源側の面と前記金属層に電気的に接続された電極部と、を備えていることを特徴とする計測センサ。
【請求項10】
 前記金属層は、前記半導体基板の表面に沿って形成された共鳴部と、複数の前記共鳴部に接続された集電部と、を備えていることを特徴とする請求項9に記載の計測センサ。
【請求項11】
 前記所定の波長は1μm以上10μm以下であり、前記半導体基板はn型シリコンで構成され、前記共鳴部の幅は0.5μm以上5μm以下であることを特徴とする請求項10に記載の計測センサ。
【請求項12】
 前記半導体基板の表面には回折格子が形成され、前記金属層及び前記アンテナ部は前記回折格子の表面に設けられていることを特徴とする請求項9に記載の計測用センサ。
【請求項13】
 前記金属層の表面には回折格子が形成され、前記アンテナ部は前記金属層の表面側に設けられていることを特徴とする請求項9に記載の計測用センサ。
【請求項14】
 前記アンテナ部の表面に微細な凹部及び凸部の少なくとも一方が形成され、前記凹部及び前記凸部の幅は前記所定の波長の1/1000以上1/10以下であることを特徴とする請求項9から13の何れか一項に記載の計測センサ。
【請求項15】
 前記半導体基板の表面にはピラーが形成され、前記金属層及び前記アンテナ部は前記ピラーの表面に設けられていることを特徴とする請求項9に記載の計測用センサ。

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