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2009-02-12_US2009040507A_发明申请_US20090040507A1 Surface Plasmon Resonance Sensor Apparatus Having Multiple Dielectric Layers_+++c_p_q+++.docx

好的,作为一名经验丰富的专利代理师,我将对您提供的对比文件与目标专利的权利要求进行详尽的创造性评估。

在开始之前,我先确认本次评估的基本信息:

**对比文件名称:** 2009-02-12_US2009040507A_发明申请_US20090040507A1 Surface Plasmon Resonance Sensor Apparatus Having Multiple Dielectric Layers

**目标专利名称:** 994用于检测光子的装置和方法CN105765732B

**本次调用的模型名称:** 本次调用的是您提供的用于进行专利创造性评估的资深专利代理师思维模型。

以下是对目标专利权利要求的各技术特征与对比文件的比对分析。

### 特征比对表格

技术特征描述及公开性判断结果对比文件原文引用 (翻译自英文)公开性论述
**技术特征A:** 包括:半导体**【对比文件未公开】** <br>对比文件全文描述的是基于表面等离子体共振(SPR)的传感器装置,其核心结构包括棱镜6、金属层8和介电堆栈42。对比文件中的光吸收和传感材料是金属层8(例如金或银)以及介电层,并非目标专利中所定义的“半导体”。对比文件未提及或教导使用半导体(如石墨烯、MoS2、硅等)作为光子检测或产生光电流的活性层。对比文件未公开“半导体”这一技术特征。对比文件的技术方案基于金属-介电结构,其物理机制是表面等离子体共振,而非半导体中的电子-空穴对产生。因此,对比文件既未直接公开,也未隐含公开该特征。
**技术特征B:** 不对称电极布置,该不对称电极布置包括第一电极、与跨越所述半导体的一部分的所述第一电极分离的第二电极、以及与至少所述第一电极相关联的至少一个表面等离子体激元生成器,**【对比文件未公开】** <br>对比文件图1和图3中,金属层8可以被视为“第一电极”,但不存在与之分离的、跨越“半导体”一部分的“第二电极”。对比文件的结构是:入射光4从棱镜6侧入射到金属层8上,金属层8的另一侧是介电堆栈42和分析物14。对比文件没有教导或暗示一个与金属层8分离并跨越半导体层的第二电极。此外,对比文件中的表面等离子体激元生成器是由棱镜6和金属层8共同构成,其作用是实现光波矢匹配以激发表面等离子体,这与目标专利中将其与“至少第一电极相关联”的限定不同,且不存在“第二电极”的角色。对比文件未公开“不对称电极布置”的核心结构。对比文件是单电极(金属层)配置,用于进行光学反射测量,而非在电极间检测半导体材料的电气特性变化。对比文件不存在目标专利所述的“第一电极”、“第二电极”以及“不对称电极布置”的概念。因此,对比文件既未直接公开,也未隐含公开该特征。
**技术特征C:** 其中所述表面等离子体激元生成器包括与连续的导电材料组合的光耦合器,**《隐含公开》** <br>【[0013]】 “...一个入射光源2...引导入射光束4朝向一个SPR装置,这里示出为包括一个棱镜6,棱镜6上具有一个金属层8。” <br>【[0002]】 “...金属膜中的传导电子以共振方式振荡。这种振荡,连同相关的光子(或极化激元电磁波)被称为表面等离子体波...” <br>【[0036]】 “导电层用于将光耦合到在介电堆栈中传播的波导模式中...”对比文件明确公开了表面等离子体共振装置的核心结构:由棱镜6(即光耦合器)和金属层8(即连续的导电材料)组合构成。棱镜6的作用是将入射光耦合到金属层8的表面,以激发表面等离子体激元。这与目标专利中“表面等离子体激元生成器包括与连续的导电材料组合的光耦合器”的描述在功能和结构上高度对应。尽管对比文件没有使用完全相同的表述,但本领域技术人员能够毫无疑义地确定,对比文件中的“棱镜+金属层”结构即为目标专利所述的“光耦合器+连续的导电材料”的组合。因此,该特征被对比文件隐含公开。
**技术特征D:** 所述第一电极从与所述半导体不接触的第一区域延伸到与所述半导体接触的第二区域,**【对比文件未公开】** <br>对比文件未公开“半导体”这一元件。对比文件中的金属层8直接与介电堆栈42接触,该介电堆栈并非目标专利所定义的“半导体”。对比文件没有描述任何电极(金属层)存在一个“不接触半导体”的区域和一个“接触半导体”的区域。由于对比文件的技术方案中不存在“半导体”这一结构,因此任何与半导体相关的空间或接触关系(如第一电极从非接触区延伸到接触区)均不可能被公开。该特征依赖于技术特征A(半导体)的存在,而对比文件未公开技术特征A,故技术特征D亦不被公开。
**技术特征E:** 其中在所述第一区域处的所述第一电极与所述光耦合器相关联,**【对比文件未公开】** <br>此特征基于技术特征D。对比文件中,棱镜6(光耦合器)与金属层8(第一电极)相关联的区域是光入射区域,但不存在与“半导体接触的第二区域”或“不接触半导体的第一区域”的划分。特征E是特征D的进一步限定,由于特征D不被公开,且对比文件中不存在与此对应的结构划分,故特征E亦不被公开。
**技术特征F:** 其中与所述第二区域相比,**【对比文件未公开】** <br>此特征是特征G的引述部分,其本身不构成一个独立的技术方案,而是对比较对象的限定。由于特征G不被公开,此引述部分也无实际比对意义。由于对比文件未公开特征G,该引述部分不作为独立特征进行判断。
**技术特征G:** 所述第一区域进一步远离于所述第二电极。**【对比文件未公开】** <br>对比文件不存在“第二电极”这一结构,因此“第一区域”和“第二区域”相对于“第二电极”的位置关系无法被定义。由于对比文件未公开技术特征B中的“第二电极”,因此任何与之相关的空间位置关系(如“进一步远离”)均不被公开。
**技术特征H:** 其中所述表面等离子体激元生成器被配置为在至少与线平行的方向中将动量的成分给予入射光子,所述线通过所述第一电极、所述半导体的部分和所述第二电极。**【对比文件未公开】** <br>【[0013]】 图1所示,入射光束4经棱镜6在金属层8上反射,激发表面等离子体。【[0003]】 “...在特定角度下,入射辐射...遇到一个反常的减少或‘吸收谷’...” <br>对比文件明确公开了通过棱镜光耦合器在特定角度下给予入射光子动量,使其波矢与表面等离子体匹配,从而激发SPR。然而,其动量给予的方向是在一个由棱镜、金属层和介电层定义的界面内,且对比文件中不存在“通过第一电极、半导体的部分和第二电极的线”。这个“线”的限定和技术特征B中的“第二电极”及特征A中的“半导体”紧密相关。虽然对比文件公开了“给予动量”这一基本概念,但其动量给予的方向、路径与目标专利中由特定电极和半导体结构定义的“线”完全不同。目标专利的“线”是表面等离子体激元从第一电极通过半导体传播到第二电极的路径方向,这在对比文件中没有对应。因此,对比文件未公开此特征。
**技术特征I:** 其中所述表面等离子体激元生成器被配置为优选地在与所述线平行的方向中将动量的成分给予入射光子,所述线通过所述第一电极、所述半导体的部分和所述第二电极。**【对比文件未公开】** <br>与特征H类似的理由。对比文件虽公开了动量匹配,但未公开“优选地”在通过特定电极和半导体的线的方向上的限定。该特征是对特征H的进一步限定,基于同样理由,对比文件未公开。
**技术特征J:** 其中所述表面等离子体激元生成器被配置为生成表面等离子体激元并且将所生成的表面等离子体激元传送给所述半导体。**【对比文件未公开】** <br>【[0002]】 “...传导电子...振荡...被称为表面等离子体波...” <br>【[0036]】 “导电层用于将光耦合到在介电堆栈中传播的波导模式中...” <br>对比文件确实生成了表面等离子体激元,并将其能量耦合到介电堆栈的波导模式中。但是,对比文件的技术方案中,表面等离子体激元的能量是传递给介电堆栈42,而非目标专利所述的“半导体”材料。对比文件中的能量传递路径是光子 -> 表面等离子体 -> 介电层波导模式。目标专利中的能量传递路径是光子 -> 表面等离子体 -> 半导体(如石墨烯)。两者的最终接收介质不同,物理机制(波导共振 vs. 半导体中产生光电流)也不同。因此,对比文件既未直接公开,也未隐含公开将表面等离子体激元传送给“半导体”这一特征。
**技术特征K:** 其中所述表面等离子体激元生成器被配置为:在沿着线的方向中提供在至少数微米上的连续等离子体,该线通过所述第一电极、所述半导体的部分和所述第二电极。**【对比文件未公开】** <br>【[0024]】 “...波导模式传播更长的距离,从而降低了测量可能的空间分辨率...为了利用这种窄共振,样品点必须大约1厘米长。” <br>对比文件讨论了表面等离子体或波导模式的传播长度(约1厘米),这远大于数微米。但是,对比文件并未公开“提供连续等离子体”这一概念,且其传播方向是由波导模式定义的,并非目标专利中定义的“通过第一电极、半导体部分和第二电极的线”。尽管对比文件提到了表面等离子体的传播,但其传播路径和环境与目标专利定义的特定结构和路径不符。目标专利强调的是从第一电极上的光耦合器区域,沿着第一电极表面,跨越半导体,向第二电极方向传播连续的等离子体。对比文件中没有这种“连续等离子体”的传播机制和路径的教导。因此,该特征不被公开。
**技术特征L:** 其中所述表面等离子体激元生成器被配置为:从不接触所述半导体的区域到接触所述半导体的区域提供连续的等离子体。**【对比文件未公开】** <br>该特征依赖于“半导体”及其接触关系。对比文件不存在“不接触半导体”和“接触半导体”的区域划分。由于对比文件未公开“半导体”以及第一电极与半导体的特定接触关系(特征D、E),因此该特征不被公开。
**技术特征M:** 其中所述表面等离子体激元生成器被配置为:从不接触所述半导体的区域到接触所述半导体的区域提供连续的金属。**【对比文件未公开】** <br>该特征是对特征L的进一步限定,用“连续的金属”替代“连续的等离子体”。基于同样理由,不被公开。对比文件的金属层8是连续的,但不存在“从不接触半导体的区域到接触半导体的区域”这一空间定义。
**技术特征N:** 其中所述表面等离子体激元生成器包括具有周期性的周期结构,其中所述周期性至少在平行于线的方向中,该线通过所述第一电极、所述半导体的部分和所述第二电极。**【对比文件未公开】** <br>【[0012]】 “...金属膜沉积在衍射光栅或棱镜上(Kretschmann配置)。” <br>对比文件提到了使用衍射光栅作为耦合器,但这是作为现有技术或替代方案提及的,并且在详细说明中,对比文件主要教导使用棱镜(非周期性结构)作为光耦合器。更重要的是,即使使用光栅,其周期性方向需要满足波矢匹配条件,但对比文件没有限定该周期性方向与一条“通过第一电极、半导体部分和第二电极的线”平行。对比文件仅提及光栅作为一种替代方案,但未公开其周期性方向与目标专利中定义的特定“线”之间的关系。目标专利中的“线”是表面等离子体激元的传播路径,具有特定的结构指向性。对比文件没有给出这种关联性教导。因此,该特征不被公开。
**技术特征O:** 其中所述表面等离子体激元生成器包括具有周期性的周期结构,其中所述周期性平行于线,该线通过所述第一电极、所述半导体的部分和所述第二电极。**【对比文件未公开】** <br>与特征N基于相同理由。对比文件未公开此特征。
**技术特征P:** 其中所述周期结构是周期光栅。**《隐含公开》** <br>【[0012]】 “...金属膜沉积在衍射光栅或棱镜上(Kretschmann配置)。” <br>对比文件明确将“衍射光栅”作为与“棱镜”并列的、用于激发表面等离子体共振的光耦合器示例。本领域技术人员公知,衍射光栅是一种典型的周期结构,并且常被用作光耦合器以激发SPR。虽然对比文件的主要实施例采用的是棱镜耦合,但说明书明确承认了光栅耦合器是现有技术中另一种可行的选择。因此,本领域技术人员可以合理推断,对比文件的技术方案并不排除使用周期光栅作为周期结构,该特征被对比文件隐含公开。
**技术特征Q:** 其中所述表面等离子体激元生成器包括导电材料,该导电材料包括表面,其中所述表面是连续的并且包括周期轮廓调制。**《隐含公开》** <br>【[0012]】 “...金属膜沉积在衍射光栅...上(Kretschmann配置)。” <br>当采用衍射光栅配置时,金属膜(导电材料)会共形地沉积在光栅表面上,从而形成具有周期轮廓调制的连续表面。该特征是对周期光栅结构的一种更具体的描述。当金属膜沉积在光栅上时,其表面必然继承光栅的周期性轮廓调制。从对比文件对衍射光栅的提及,本领域技术人员可以合理推断出这种结构特征。因此,该特征被对比文件隐含公开。
**技术特征R:** 其中所述第一电极与表面等离子体激元生成器相关联,但是所述第二电极与表面等离子体激元生成器不相关联。**【对比文件未公开】** <br>对比文件中只有一个金属层8,它同时承担了激发SPR的导电层和与介电层接触的“电极”角色。对比文件中不存在目标专利所述的“第一电极”和“第二电极”的区分,因此不存在“一个相关联,另一个不相关联”的不对称性。该特征定义了目标专利中“不对称电极布置”的一个核心点,即表面等离子体激元生成器仅与一个电极关联。对比文件完全没有教导或暗示这种结构不对称性。因此,该特征不被公开。
**技术特征S:** 其中所述第一电极与用于选择性地耦合第一频率的光子的表面等离子体激元生成器相关联,以及所述第二电极与用于选择性地耦合与所述第一频率不同的第二频率的光子的表面等离子体激元生成器相关联。**【对比文件未公开】** <br>对比文件图3和4中的介电堆栈42被设计用于优化特定波长或偏振的共振响应,但这种选择性由整个介电堆栈和金属层共同决定,而不是由两个独立的、与不同电极关联的生成器决定。对比文件不存在“第一电极”和“第二电极”的区分,也没有两个独立的、选择性不同的表面等离子体激元生成器。该特征描述了一种更复杂的不对称性,即两个电极各自拥有不同频率选择性的生成器。对比文件中没有这种结构,也未教导这种概念。因此,该特征不被公开。
**技术特征T:** 其中所述不对称电极布置包括多个第一电极,每个第一电极与用于选择性地耦合特定频率的光子的表面等离子体激元生成器相关联。**【对比文件未公开】** <br>【[0064]】 对比文件提及了传感器阵列和多路复用的可能性,但并未公开“多个第一电极”以及每个电极“与用于选择性地耦合特定频率的光子的表面等离子体激元生成器相关联”的结构。对比文件虽然提到阵列,但并未描述目标专利中这种每个电极拥有独立频率选择性的SPR生成器的结构。因此,该特征不被公开。
**技术特征U:** 其中所述第二电极是通过所述半导体与所述多个第一电极分离的公共电极。**【对比文件未公开】** <br>此特征依赖于特征T和特征A、B。对比文件未公开此结构。由于对比文件未公开特征A、B、T,此特征亦不被公开。
**技术特征V:** 其中所述表面等离子体激元生成器包括第一部分和第二部分,所述第一部分提供周期光栅以及所述第二部分不提供周期光栅。**【对比文件未公开】** <br>对比文件未描述一个电极或金属层被明确划分为“提供周期光栅”和“不提供周期光栅”的两个部分。目标专利如图8所示,对第一电极本身进行了结构划分。对比文件没有类似的教导。
**技术特征W:** 其中所述第二部分是平的。**【对比文件未公开】** <br>该特征是对特征V的进一步限定。基于特征V不被公开的理由,该特征亦不被公开。
**技术特征X:** 其中所述第二部分邻近于所述半导体的部分,以及所述第一部分不邻近于所述半导体的部分。**【对比文件未公开】** <br>该特征是对特征V的进一步限定,且依赖于“半导体”的存在。基于特征V和特征A不被公开的理由,该特征亦不被公开。
**技术特征Y:** 被配置为窄带光检测器。**【对比文件未公开】** <br>【[0005]】 “一种表面等离子体共振(SPR)光谱仪传感器装置...” <br>【[0003]】 “...反射辐射表现出一个反常的减少或‘吸收谷’...” <br>对比文件公开的是一种用于测量分析物特性(如折射率)的SPR光谱仪/传感器。其通过测量反射光的“吸收谷”的角度或波长变化来工作,其工作模式是分析宽带光源的反射光谱或反射率随角度的变化。这与目标专利中作为“窄带光检测器”直接检测特定频率光子并产生电信号的模式完全不同。目标专利的装置本身就是一个窄带光检测器,通过设计选择性地吸收特定频率的光子,从而产生光电流。对比文件是一个光谱分析仪器,需要通过扫描角度或波长来测量共振峰位置。两者的功能、工作方式和技术目的不同。因此,该特征不被公开。
**技术特征Z:** 被配置为分析物传感器,其中至少所述半导体被暴露以用于分析物吸附。**【对比文件未公开】** <br>【[0005]】 “...第二侧用于接收要设置在其上的分析物样品。” <br>【[0052]】 “...用于将分析物14吸附到堆栈表面52...” <br>对比文件确实是一个分析物传感器,分析物吸附在最外层的介电层(如52)表面。但是,对比文件中被暴露用于吸附分析物的材料是介电层,而不是“半导体”。目标专利中的半导体(如石墨烯)是被暴露并直接接触分析物的。对比文件公开了分析物传感器,但其传感表面是介电层,而非目标专利所定义的“半导体”。两者在传感机制和材料上存在本质区别。对比文件既未直接公开,也未隐含公开“半导体被暴露以用于分析物吸附”这一特征。

### 结论

综合以上详细比对,对比文件“2009-02-12_US2009040507A_发明申请_US20090040507A1 Surface Plasmon Resonance Sensor Apparatus Having Multiple Dielectric Layers”并未公开目标专利“用于检测光子的装置和方法CN105765732B”权利要求中的全部技术特征。对比文件公开了不同的技术方案,其核心在于使用介电堆栈优化SPR共振以实现高灵敏度传感,而目标专利的核心在于利用不对称电极布置和表面等离子体激元来增强半导体(特别是石墨烯)的光子检测。

根据输出格式要求,本评估认为对比文件隐含公开了技术特征C、P、Q,因此输出代码为:

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权利要求与技术特征
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