حسگر پلاسمونی بسیار کارآمد مبتنی بر فلز آلومینیوم و مواد دو بعدی

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی سهند، تبریز، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی برق، صنعتی سهند، تبریز، ایران

doi
10.22034/tjee.2024.60315.4803
چکیده

در این مقاله، مشخصات حسگر تشدید پلاسمون سطحی با ساختار کرچمن مبتنی بر فلز آلومینیوم و لایه­های مواد دو بعدی با تغییر و بهینه­سازی تعداد لایه­ها و ضخامت آنها مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. در راستای فرآیند بهینه­سازی با تاکید بر استفاده از فلز آلومینیوم به عنوان فلز پایه به جهت صرفه اقتصادی حسگر و استفاده از مواد دو بعدی و فلزات واسطه دی­کالکوژنید به خاطر نسبت سطح به حجم بالای این مواد در جهت کمک به بهبود حساسیت، ساختار با ترکیب CaF2/Al/Al2O3/2LGraphene./10L Black Posphorous به عنوان ساختار بهینه انتخاب شده است. حسگر ارائه شده مبتنی بر رزونانس پلاسمون سطحی، حساسیت deg/RIU 304S=، عدد شایستگی RIU-1194/871 FOM=، حداقل بازتاب 0/14 Rmin= و پهنای باند در نصف بیشینه دامنه deg 1/56 FWHM= را ارائه می­دهد و پتانسیل بالایی برای استفاده در زیست حسگری دارد. بهینه­سازی و مطالعه ساختار پیشنهادی که مبتنی بر جابجایی زاویه عمل می­کند، با استفاده از روش ماتریس انتقال و نرم­افزار لومریکال صورت گرفته است.