一种电信号直接读出的光学传感装置及其制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术属于电子信息领域，涉及一种电信号直接读出的光学传感装置及其制备方法，激发光照射至周期性金属纳米结构阵列层，待测物注入流通池并浸没传感芯片，之后，传感芯片将具有特征反射谷的反射光谱；当待测物的浓度或种类变化时，反射光谱特征反射谷的中心位置将发生变化；进而导致传感装置的光响应度谱的特征峰位发生位移，直接表现为两根引线间的光电流发生变化。通过装置输出光电流的变化，可反演出待测物的浓度或种类。本装置无需外置半导体光电探测单元，即可实现电信号直接读出的工作特性；此外，可工作在自驱动工作模式下，所采用的光源在传感测试过程中无需改变入射角度、功率和波长。和波长。和波长。

【技术实现步骤摘要】
一种电信号直接读出的光学传感装置及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种电信号直接读出的光学传感装置及其制备方法，涉及光电子学及微纳制造，属电子信息领域。

技术介绍

[0002]近年来，生物/化学分子的传感与检测在环境监测、食品安全、医学诊断等领域具有越来越重要的作用和迫切的需求，高性能、操作便捷、功能多样化、智能化的生物/化学传感系统得到了学术界与产业界的极大关注和重点投入。按工作原理来分类，生物/化学传感装置主要包括：电化学传感器、热学传感器、声学传感器和光学传感器等。电化学传感器是一种基于待测物电化学性质并将待测物化学量转变成电学量进行传感检测的技术。虽然电化学传感器具有检测速度快、灵敏度高、选择性强和电信号读出等优点，但由于需在电极上修饰具有特定识别性能的感应元件(如酶)，在生物分子的活体与实时检测、生物/化学物质免标记检测等方面面临着巨大挑战。与之对比的光学传感器基于光波直接(或通过介质间接)与待测物质的相互作用，因光学性质(如折射率)变化而引起特征光谱的变化，进而反演待测物质的种类或浓度。光学传感常用的信号转换技术包括荧光光谱、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电信号直接读出的光学传感装置，其特征在于包括：激发光源、传感芯片、流通池、对电极；传感芯片设置于流通池中，其中传感芯片包括：金属基底层，以及依次设置于金属基底层上的半导体薄膜层、周期性金属纳米结构阵列层；流通池用于盛放待测物，流通池上设置有待测物输入管道、待测物排出管道、透明窗口；所述金属基底层上设置传感芯片引线端；所述对电极设置于透明窗口与传感芯片之间，且对电极上设置有对电极引线端；传感芯片引线端和对电极引线端之间接入数字源表或电流表；激发光源发出的光入射至透明窗口。2.根据权利要求1所述的一种电信号直接读出的光学传感装置，其特征在于：周期性金属纳米结构阵列层与半导体薄膜层形成肖特基接触，对应的势垒高度小于等离子体共振波长对应光子能量。3.根据权利要求1所述的一种电信号直接读出的光学传感装置，其特征在于：周期性金属纳米结构阵列层的周期为300～2000nm、宽度为周期的20％～90％。4.根据权利要求1所述的一种电信号直接读出的光学传感装置，其特征在于：周期性金属纳米结构阵列层材质为金、银、钯、过渡金属氮化物的一种。5.根据权利要求1所述的一种电信号直接读出的光学传感装置，其特征在于：半导体薄膜层为n型半导体，材质为氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化镁、氟化锂中的一种。6.根据权利要求1所述的一种电信号直接读出的光学传感装置，其特征在于：半导体薄膜层为p型半导体，材质为氧化镍、氧化钼、氧化钒中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴绍龙，于逸凡，李刘晶，卢文祥，秦琳玲，张程，李孝峰，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：