طراحی و مدل‌سازی حس‌گر نوری-مکانیکی چند منظوره پلاسمونی با حساسیت بالا مبتنی بر شیارهای نازک فلزی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد

2 گروه الکترونیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد ساری، ساری، ایران

doi
چکیده

در این مقاله، یک حس‌گر پلاسمونیکی با حساسیت بالا برای جذب مولکولی با استفاده از شیارهای متقارن و نامتقارن ارائه می شود که این شیارها درون فیلم‌های نازک فلزی حکاکی شده‌اند. ایجاد شیارهای بسیار کوچک با اندازه‌های زیر طول‌موجی (نانومتری) بر روی فیلم نازک فلزی منجر به افزایش چشم‌گیر حساسیت مرتبط با جذب مولکولی می‌شود. با تمرکز نور درون شیارها، شیفت پیک طول‌موج در زمان جذب نور بهبود می‌یابد. حساسیت در غشای نازک بیومولکولی زمانی که ساختار بدون شیار و در حد نانومتر است به‌اندازه 3/1 مرتبه بهبود پیدا می‌کند. اما زمانی که درون همین ساختار، شیار حکاکی می‌شود، حساسیت به‌اندازه 4/8 مرتبه بهبود پیدا می‌کند. عملکردهای حس‌گر برای ساختارهای پلاسمونیکی با شیارهای متقارن و نامتقارن مورد بررسی قرارگرفته و نشان داده می‌شود که حس‌گر پیشنهادی قادر به عملکرد آشکارسازی بیومولکولی به‌صورت مالتی پلکس است.علاوه بر این یک آرایه حس‌گر با شیار نانو پلاسمونیکی نامتقارن، با حساسیت بالا را که برای آشکارسازی تغییرات ظریف در جذب فیلم دی‌الکتریک مطلوب است پیشنهاد می‌دهیم.