کنفرانس مهندسی برق ایران

صفحه اصلی / سی و سومین کنفرانس بین المللی مهندسی برق

Photonic Crystal-based Plasmonic Biosensor with Low-cost and High-sensitivity Properties

نویسندگان :

Mahdieh Ahmadi Motlagh¹ Mahdieh Bozorgi² Mahmood Rafaei-Booket³

1- دانشگاه زنجان 2- دانشگاه زنجان 3- دانشگاه زنجان

کلمات کلیدی :

Terahertz (THz)،Graphene-based grating،Ultrawideband (UWB) absorber

چکیده :

در این کار، ما از یک کریستال فوتونی Si-SiO2 یک بعدی با یک لایه نقص به عنوان عایق ساختار پلاسمونی فلز-عایق-فلز استفاده کردیم. این تکنیک ترکیبی به طور هم افزایی از اثرات آن ها استفاده کرد و منجر به ایجاد حسگری با پارامترهای برجسته مانند حساسیت 444.8 nm/RIU، ضریب کیفیت 2166.37 و رقم شایستگی 556 RIU-1 شد. علیرغم قابلیت های سنجش عالی، این حسگر به دلیل تلفات پلاسمونی، نرخ انتقال نسبتاً پایینی در حدود 35% از خود نشان داد. در نتیجه، حساسیت انتقال آن و رقم شایستگی مربوط به آن نیز پایین بود، به ترتیب در حدود 39.64 RIU/% و 49.55 (RIU.nm)/%. برای پرداختن به این موضوع، ما از تشدید کننده پلاسمونی مثلثی با دوره های تناوب زیر مقیاس طول موج استفاده کردیم، و یک رویکرد حسگر دوگانه جدید را معرفی کردیم که به افزایش 50 برابری در انتقال طول موج رزونانسی دست یافت. اگرچه حسگر طراحی شده کاهش جزئی در ویژگی های حسگر تشدید را تجربه کرد، اما همچنان کیفیت مطلوب خود را حفظ کرد. علاوه بر این، با توجه به پیشرفت های به دست آمده، ویژگی های حسی مربوط به انتقال طول موج تشدید بهبود قابل توجهی را نشان می دهد. حساسیت انتقال به 3311.6 %/RIU در ساختار طراحی شده افزایش یافت. علاوه بر این، رقم مربوط به شایستگی به عنوان 1182.71 (RIU·nm)/% به دست آمد. این حسگر به دلیل استفاده از مواد در دسترس، بهبود فوق العاده بدون نیاز به تقویت کننده، ابعاد کوچک در مقیاس نانومتری و میکرومتری، سرعت بالا برای تشخیص بیماری، ساختارها و فناوری های ساخت ساده و عدم نیاز به استفاده از تجهیزات قدرتمند یا آشکارسازها و فرستنده های گران قیمت بسیار مقرون به صرفه است.