一种光学超表面谐振腔传感器及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种光学超表面谐振腔传感器及其制备方法，包括进液端微流控部件、出液端微流控部件，以及嵌合在两者中的光学超表面谐振腔芯片；光学超表面谐振腔芯片自下而上依次包括下层透明衬底、下层分布式布拉格反射器、建立在下层分布式布拉格反射器上的电介质超表面和两端的金属台、上层分布式布拉格反射器、上层透明衬底；电介质超表面位于谐振腔内，由呈二维周期性排列的纳米柱组成；上、下层分布式布拉格反射器由两薄膜依次交互堆叠形成。本发明专利技术因为有固定腔长的空气介质谐振腔，且液体介质通入谐振腔后，在紧邻纳米柱的传感表面上的液体介质中能够实现超强的光场束缚，使得传感器在获得极高Q值的同时有超高的灵敏度和质量因数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米光子学、微纳加工、光电器件和生物传感领域，具体涉及一种光学超表面谐振腔传感器及其制备方法。

技术介绍

1、光学生物传感器具有高灵敏度，高灵活性和实时检测等优势，在传染性疾病监测应用方面因此备受关注。它们可定量监测传感表面生物识别元素与目标结合所引起的局部折射率变化，然后通过先进的分析仪将光学特性变化转化为可读的响应信号（例如共振波长偏移）。在各种类型的光学传感器中，基于金属或电介质的纳米光子生物传感器因其在亚波长体积内出色的光操纵能力而崭露头角。近场光-物质相互作用主导着纳米共振器传感器的灵敏度，研究人员可以通过调整纳米共振器传感器的设备结构、配置或材料设计来调节共振特性，以适应各种生物分析物。

2、基于金属的传感器件，例如局部表面等离子共振和表面晶格共振，能在纳米级衰减长度内实现局部场约束，从而带来极高的表面折射灵敏度。然而，这类传感器受限于金属材料固有的高热损耗或器件的远场辐射损耗，其通常只能达到数十量级。其他先进的等离子体谐振器模式，如连续体中的束缚态模式，和基于法布里-佩罗耦合模式的器件，其q值可以提升至数百量级。然而本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光学超表面谐振腔传感器，其特征在于，包括光学超表面谐振腔芯片，以及进液端微流控部件和出液端微流控部件；所述光学超表面谐振腔芯片的两端分别嵌合在所述进液端微流控部件和出液端微流控部件中；所述进液端微流控部件上开设有进液口，所述出液端微流控部件上开设有出液口；

2.根据权利要求1所述的光学超表面谐振腔传感器，其特征在于，所述纳米柱为Si3N4或SiO2。

3.根据权利要求1所述的光学超表面谐振腔传感器，其特征在于，所述薄膜一为SiO2，所述薄膜二为Ta2O5。

4.根据权利要求1所述的光学超表面谐振腔传感器，其特征在于，所述下层透明衬底（1）和上层...

【技术特征摘要】

1.一种光学超表面谐振腔传感器，其特征在于，包括光学超表面谐振腔芯片，以及进液端微流控部件和出液端微流控部件；所述光学超表面谐振腔芯片的两端分别嵌合在所述进液端微流控部件和出液端微流控部件中；所述进液端微流控部件上开设有进液口，所述出液端微流控部件上开设有出液口；

2.根据权利要求1所述的光学超表面谐振腔传感器，其特征在于，所述纳米柱为si3n4或sio2。

3.根据权利要求1所述的光学超表面谐振腔传感器，其特征在于，所述薄膜一为sio2，所述薄膜二为ta2o5。

4.根据权利要求1所述的光学超表面谐振腔传感器，其特征在于，所述下层透明衬底（1）和上层透明衬底（5）均为蓝宝石衬底。

5.根据权利要求1所述的光学超表面谐振腔传感器，其特征在于，所述谐振腔的腔长为1~5μm。

6...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑钰乔，卞素敏，默罕默德·萨万，
申请(专利权)人：西湖大学，
类型：发明
国别省市：