一种窄激发角SPR传感芯片制造技术

本发明专利技术公开了一种窄激发角SPR传感芯片，涉及微纳传感领域，尤其涉及表面等离子体传感领域。传感芯片包括玻璃基底、黏附层和两层金属层。玻璃基底厚度在100至200微米。黏附层起黏附玻璃基底和金属层作用，黏附层厚度在1‑5纳米。黏附层上是银纳米层，银层的厚度在30到50纳米之间。银层上覆盖金纳米层，金层的厚度在1‑10纳米，金层覆盖在银层之上以防止银层硫化或氧化。这种SPR传感芯片具有更好的品质因子以及更窄的SPR激发角。

A narrow excitation angle SPR sensor chip

The invention discloses a narrow excitation angle SPR sensing chip, which relates to the field of micro nano sensing, especially in the field of surface plasma sensing. The sensing chip includes glass substrate, adhesive layer and two layers of metal layer. The glass substrate thickness is between 100 and 200 microns. The adhesion layer on the glass substrate and the metal layer adhesion, adhesion layer thickness of 5 nm at 1. The adhesion layer is silver nano layer, and the thickness of silver layer is between 30 and 50 nm. The silver layer covered Au layer, the thickness of the gold layer in the 1 10 nm, the gold layer covering the silver layer to prevent the oxidation of sulfide or silver layer. The SPR sensor chip has better quality factor and narrower SPR excitation angle.

【技术实现步骤摘要】
一种窄激发角SPR传感芯片
本专利技术涉及纳米检测和光学
，尤其涉及一种表面等离子体传感芯片。
技术介绍
表面等离子体(SurfacePlasmon,SP)是一种在金属与电介质的界面上传播的电磁波，当入射光的k矢量在平行于界面上的方向的分量与SP的k矢量匹配时，发生表面等离子体共振(SurfacePlasmonResonance,SPR)。目前用于激发表面等离子体共振的金属中使用较广泛的有金、银、铜、铝等。其中金的抗氧化性最优，金在表面等离子体芯片中使用的频率也最高。银表面激发出的表面等离子体波的入射角范围比金更小，但银在空气中长时间放置时易与空气及生物样品发生反应，产生硫化银或氧化银，影响待测样品的性能。本专利基于这一特性提出了一种新型SPR传感芯片，在玻璃基底上镀30-50nm银，在银表面镀上1-10nm金，能够使表面等离子体激发角更为集中同时防止银变质，对表面等离子体传感技术的灵敏度有进一步的提升。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题目前用于激发表面等离子体共振的金属中，银表面激发出的表面等离子体波的入射角范围最小，但银在空气中长时间放置易变质或与被测样品发生反应。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种窄激发角SPR传感芯片，其特征在于，包括：玻璃基底、黏附层和两层金属层；其中，所述的玻璃基底由高折射率材料构成，玻璃基底的厚度在100-200微米，黏附层起黏附玻璃基底和金属层作用，黏附层厚度在1-5纳米，黏附层以上是银纳米层，银层的厚度在30到50纳米之间；银层上面覆盖纳米金，金层的厚度在1-10纳米。所述的黏附层材料可以选用铬或者钛。(三)有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下优点：能够使表面等离子体现象更集中在一个小角度内，金层覆盖在银层之上以防止银层氧化或硫化。附图说明图1是本专利技术所述的一种窄激发角SPR传感芯片的结构示意图。图2中细实线为40nm银和5nm金构成的SPR传感芯片在波长为633nm入射光以不同角度照射下的反射率，图中粗虚线为45nm金构成的传感芯片在633nm入射光不同入射角照射下的反射率。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的一种窄激发角SPR传感芯片，目的在于使SPR传感芯片的表面等离子体激发角范围更小。本专利技术所述的SPR样片为四层设计，分别是高折射率材料层，粘附层和两层金属层。高折射材料层选用BK7玻璃，BK7玻璃的厚度在10微米以上，粘附层一般采用Cr或Ti，黏附层厚度在1-5nm。金属层能激发SPR，两层金属层分别是银层和金层，银层位于黏附层和金层之间，银层的厚度在30nm-50nm之间，金层的厚度在1nm-10nm之间；当SPR芯片的银层厚度为40nm，金层厚度为5nm时，芯片在633nm的P偏振激光以不同入射角的照射下其反射率如图2中实线所示；而当SPR芯片仅由一层45nm金构成时，其在633nm的P偏振激光以不同入射角的照射下反射率如图2中虚线所示。由图2对比可以得到由银层和金层共同构成的SPR传感芯片有更小的激发角范围，其信号更为集中，有利于提高传感芯片的灵敏度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种窄激发角SPR传感芯片，其特征在于，包括：玻璃基底、黏附层和两层金属层；其中，所述的玻璃基底由高折射率材料构成，玻璃基底的厚度在100到200微米，黏附层起黏附玻璃基底和金属层作用，黏附层厚度在1‑5纳米，黏附层上是银纳米层，银层的厚度在30到50纳米之间，银层上覆盖金纳米层，金层的厚度在1‑10纳米。

【技术特征摘要】
1.一种窄激发角SPR传感芯片，其特征在于，包括：玻璃基底、黏附层和两层金属层；其中，所述的玻璃基底由高折射率材料构成，玻璃基底的厚度在100到200微米，黏附层起黏附玻璃基底和金属层作用，黏附层厚度在1-5纳米，黏附层上是银纳米层，银层的厚度在30到5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张蓓，刘雨，闫鹏，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11