增强聚合物光纤表面的灵敏度 塑共振传感器 使用ITO覆盖层
1DTU Electro, Department of Electrical and Photonics Engineering, Technical University of Denmark (DTU), DK-2800 Kongens Lyngby, Denmark.
Sensors (Basel, Switzerland)
|April 28, 2025
概括
这项研究增强了表面等离子体共振 (SPR) 传感器,使用金和氧化物 (ITO) 涂层的聚合物光纤 (POF). 优化的ITO层显著提高了用于先进生物传感应用的传感器灵敏度.
科学领域:
- 光子学和光学传感器
- 材料科学用于传感器.
- 纳米技术用于生物感知.
背景情况:
- 表面等离子共振 (SPR) 传感器对于无标签的生物分子检测至关重要.
- 聚合物光纤 (POF) 为传感器制造提供了灵活性和成本方面的优势.
- 提高SPR传感器的灵敏度是检测低度分析物的关键.
研究的目的:
- 为了研究SPR传感器的灵敏度增强,使用涂层蚀刻的多模POF.
- 为了评估氧化 (ITO) 覆盖层对SPR传感器性能的影响.
- 为了确定最佳的ITO厚度,以最大限度地提高传感器的灵敏度和优点.
主要方法:
- 一个被嵌的多模式POF SPR传感器的制造.
- 将POF涂上一层黄金,然后再涂上不同厚度的ITO覆盖层.
- 传感器性能的表征,包括折射率灵敏度,优点数字和分辨率.
- 在水合环境中评估长期稳定性和可重复性.
主要成果:
- 与纯金涂层相比,具有ITO覆盖层的POF SPR传感器显示出显著更高的灵敏度.
- 使用25nm ITO层实现了最佳灵敏度,产生2258nm/RIU的折射率灵敏度.
- 传感器表现出10.13 RIU-1的优点数字和2.74×10−4 RIU的分辨率.
- 长期稳定性测试显示波长漂移最小 (1.2 nm) 和良好的重复性.
结论:
- ITO覆盖层有效地提高了POF SPR传感器的灵敏度.
- 拟议的传感器设计提供了一个简单的制造工艺,具有很大的交互区域.
- 这种增强的POF SPR传感器是高灵敏度生物传感应用的有希望的平台.
