高性能SPR传感器的厚度和波长优化,主要方向采用银层和黑
Jakub Chylek1, Dalibor Ciprian1, Petr Hlubina1
1Department of Physics, Technical University Ostrava, 17. listopadu 2172/15, 70800 Ostrava-Poruba, Czech Republic.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|June 11, 2025
概括
这项研究优化了光源波长,用于简单的表面等离子体共振 (SPR) 传感器. 波长调整可提高折射率 (RI) 灵敏度和传感器性能,用于先进的应用.
科学领域:
- 塑制剂是一种塑制剂.
- 纳米光子学 纳米光子学
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 表面等离子共振 (SPR) 传感器为检测折射率 (RI) 变化提供高灵敏度.
- 优化光源参数和等离子体层厚度对于提高SPR传感器性能至关重要.
研究的目的:
- 提出和分析一个优化的SPR传感器结构与波长调节光源,以提高性能.
- 调查银层厚度,镜折射率和2D材料集成对传感器灵敏度和功率图 (FOM) 的影响.
主要方法:
- 在克雷茨曼配置内的角域中利用了全面的反射力分析.
- 研究SPR传感器性能 (RI灵敏度,最小反射率,FOM) 作为银层厚度和镜RI的函数.
- 优化了白银层厚度和光源波长,用于结构中使用黑 (BP) 2D材料.
主要成果:
- 优化的参考结构 (50nm银) 在632.8nm时实现了RI灵敏度为193.9-251.5 deg/RIU和FOM为52.3 RIU-1的RI灵敏度.
- 经过BP修改的结构在628nm时显示出增强的RI灵敏度 (269.1-351.2度/RIU),峰值FOM为44.7RIU-1在齐克扎克方向.
- 展示了一种使用1D光子晶体和LED调节波长的新方法.
结论:
- 光源的波长优化显著提高了简单的SPR传感器的性能.
- 整合2D材料,如黑进一步提高了RI的灵敏度.
- 拟议的SPR传感器设计具有开发高度敏感和高效的传感器件的潜力.
