基于多孔介质层的增敏型太赫兹超表面传感器及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多孔介质层的增敏型太赫兹超表面传感器及制备方法，属于太赫兹生化传感领域。本发明专利技术利用多孔材料来替代传统反射式超表面传感器结构的介质层，表层待测生物样品溶液渗入多孔材料的孔洞中，该多孔介质层一方面起到支撑顶层金属超表面的作用，另一方面借助大比表面积特性，起到在传感器场能最强的介质层区域吸附待测生物分子的作用。本发明专利技术传感器大大增强了太赫兹波‑物质相互作用，从而起到增敏效果，与传统的MDM型太赫兹超表面传感器相比，本发明专利技术所提出的太赫兹超表面传感器的灵敏度可提高约2～5倍。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及溶液/液体检测及太赫兹生化传感领域，特别是涉及一种基于多孔材料介质层的增敏型太赫兹反射式超表面传感器设计。

技术介绍

1、太赫兹波(频率为0.1thz-10thz，波长3mm-0.03mm)是频率介于微波波段和红外波段之间的一种电磁波，兼具电子学特性和光学特性。太赫兹波具有的低光子能量、强穿透性、生物大分子指纹谱等独特性质使其在生物样品检测领域具有巨大应用潜力。例如癌变细胞的折射率和太赫兹波吸收率普遍高于正常细胞、生物大分子在太赫兹频段具有指纹谱，这些特点使得太赫兹技术在癌变细胞和生物样品等检测方面具有独特优势。因此，太赫兹生化传感器技术受到了越来越多研究工作者的青睐。

2、电磁超材料是一种自然界不存在的人工材料，它由亚波长单元结构阵列(如周期性)排布构成，可以通过控制单元结构设计和阵列排列方式(如排布周期)来操纵电磁波，甚至可以表现出负介电常数、负磁导率和负折射率等自然材料所不具备的独特电磁特性。超表面实质就是二维超材料。太赫兹波段电磁超表面的出现为生化传感提供了一个新的研究方向，近年来太赫兹超表面传感器在生物样品传感检测领域大本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种太赫兹超表面传感器，其特征在于，从下往上依次包括基底层、金属反射层、多孔介质层和金属微结构阵列，其中，所述基底层和金属反射层之间通过增加粘附层相互固定，所述金属微结构阵列作为超表面层通过粘附层固定于多孔介质层上，所述多孔介质层采用多孔绝缘材料，当太赫兹超表面传感器表面滴加生物样品溶液时，所述生物样品溶液渗入多孔介质层的孔洞中。

2.如权利要求1所述的基于多孔介质层的增敏型太赫兹超表面传感器，其特征在于，所述基底为硅或石英，厚度h1＝100μm～500μm。

3.如权利要求1所述的基于多孔介质层的增敏型太赫兹超表面传感器，其特征在于，所述反射金属层采用Au、...

【技术特征摘要】

1.一种太赫兹超表面传感器，其特征在于，从下往上依次包括基底层、金属反射层、多孔介质层和金属微结构阵列，其中，所述基底层和金属反射层之间通过增加粘附层相互固定，所述金属微结构阵列作为超表面层通过粘附层固定于多孔介质层上，所述多孔介质层采用多孔绝缘材料，当太赫兹超表面传感器表面滴加生物样品溶液时，所述生物样品溶液渗入多孔介质层的孔洞中。

2.如权利要求1所述的基于多孔介质层的增敏型太赫兹超表面传感器，其特征在于，所述基底为硅或石英，厚度h1＝100μm～500μm。

3.如权利要求1所述的基于多孔介质层的增敏型太赫兹超表面传感器，其特征在于，所述反射金属层采用au、ag、al或cu金属薄膜，其厚度范围为h2＝120nm～250nm。

4.如权利要求1所述的基于多孔介质层的增敏型太赫兹超表面传感器，其特征在于，所述多孔介质层为采用半导体工艺加工制备的多孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文刚，曹云昊，孙宏顺，陈雨萨，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：