使用石墨烯和黄金进行性能增强的高灵敏SOI MRR折射率传感器的数值分析
Tasin Intisar1, Ahmed Shadman Alam1, Ishtiaqul Hoque1
1Department of Electrical and Electronic Engineering, Islamic University of Technology, Board Bazar, Gazipur-1704, Bangladesh.
Heliyon
|February 23, 2024
概括
这项研究介绍了一种新的上绝缘体 (SOI) 环共振器传感器设计,对折射率变化具有特殊的灵敏度. 拟议的石墨烯和黄金增强装置为先进的传感应用提供了一个有前途的平台.
科学领域:
- 光子学和纳米技术的使用.
- 光学传感传感器是什么?
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 环共振器是传感的关键光学设备.
- 在绝缘体 (SOI) 平台为集成光学提供了优势.
- 提高传感器灵敏度是检测微妙环境变化的关键.
研究的目的:
- 设计和模拟一个高度敏感的SOI环共振器.
- 研究石墨烯和黄金纳米结构对传感器性能的影响.
- 为了评估传感器在检测牛奶度方面的潜力.
主要方法:
- 使用有限差异时间域 (FDTD) 模拟技术.
- 设计了一种传统的环共振器,只有一种波导.
- 在SOI结构上嵌入了一个2D石墨烯层和一个金纳米光盘.
主要成果:
- 取得了56.15.15的功绩 (FOM) 的数字.
- 显示高灵敏度高达730nm/RIU.
- 由于石墨烯和黄金,确认了设备响应和灵敏度的增强.
结论:
- 拟议的SOI环共振器与现有设计相比,具有更高的灵敏度.
- 该设计适用于各种折射率传感应用,包括牛奶度分析.
- 基于模拟的设计为制造基于SOI的先进传感器提供了实用的蓝图.
