一种高灵敏度的双层太赫兹生物传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种高灵敏度的双层太赫兹生物传感器，所述双层太赫兹生物传感器包括上下两层的衬底结构以及上下两层衬底结构之间形成的夹层，所述衬底结构表面周期性排布有四个太极环结构，上下两层衬底结构之间的夹层用于填充待分析物，上层衬底结构表面的任一太极环相对其正下方下层衬底结构表面的太极环旋转角为θ。本发明专利技术所提供的双层太赫兹生物传感器在分析物厚度为1μm，折射率在1~1.6之间进行变化的情况下，相较单层结构的传感器而言，灵敏度提高了213%，并且上、下层衬底结构在x，y两个方向允许同时出现10μm以内的错位，仍能够保持较高的灵敏度，具有很大的实用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及太赫兹生物传感器，具体涉及一种高灵敏度的双层太赫兹生物传感器。

技术介绍

1、太赫兹波(thz)的频率在0.1thz到10thz之间，该频段介于微波和红外线之间。许多物质在该频段具有丰富的频谱信息，可以根据这些物质在太赫兹波段丰富的吸收特征判断物质成分。且太赫兹波对大部分介电材料和非极性液体具有良好的穿透性。例如，太赫兹波可以穿透纸张、塑料、陶瓷等不透明材料的物体，对其内部结构进行检测。另外，太赫兹波的能量很低，频率为1thz的太赫兹波的量子能量仅为4.1mev，因此，在生物检测过程中不会引起有害的电离反应，对生物样品造成损害。这使太赫兹波在生物医学检测领域大放异彩。

2、太赫兹超材料是一种人工构造的电磁材料，具有天然材料所不具备的超常物理性质，这些性质主要取决于其特殊设计的微观结构，而不是材料本身属性。太赫兹超材料应用于传感时，主要依靠入射电磁波激发其谐振响应，超材料的谐振激发使得入射能量束缚在亚波长尺度内，超材料表面的电磁场获得了局域增强。所产生的局域电磁场对超材料表面介电环境的变化特别敏感，当样品被加入超材料表面时，会改变超本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高灵敏度的双层太赫兹生物传感器，其特征在于，所述双层太赫兹生物传感器包括上下两层的衬底结构以及上下两层衬底结构之间形成的夹层，所述衬底结构表面周期性排布有四个太极环结构，上下两层衬底结构之间的夹层用于填充待分析物，上层衬底结构表面的任一太极环相对其正下方下层衬底结构表面的太极环旋转角为θ；所述太极环结构单环的内半径和外半径分别为r和R，环间开口宽度为g，线宽为w，环中心到衬底结构侧面边缘的最短距离为D；所述夹层厚度为d。

2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的双层太赫兹生物传感器，其特征在于，所述双层太赫兹生物传感器的横向周期以及纵向周期均为P＝80μm，所述衬底结构...

【技术特征摘要】

1.一种高灵敏度的双层太赫兹生物传感器，其特征在于，所述双层太赫兹生物传感器包括上下两层的衬底结构以及上下两层衬底结构之间形成的夹层，所述衬底结构表面周期性排布有四个太极环结构，上下两层衬底结构之间的夹层用于填充待分析物，上层衬底结构表面的任一太极环相对其正下方下层衬底结构表面的太极环旋转角为θ；所述太极环结构单环的内半径和外半径分别为r和r，环间开口宽度为g，线宽为w，环中心到衬底结构侧面边缘的最短距离为d；所述夹层厚度为d。

2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的双层太赫兹生物传感器，其特征在于，所述双层太赫兹生物传感器的横向周期以及纵向周期均为p＝80μm，所述衬底结构材质为超薄柔性pi，衬底结构厚度h＝25μm。

3.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的双层太赫兹生物传感器，其特征在于，所述太极环结构的材质为铜，所述铜为导电率为5.96×107s/m的有损金属，单环厚度b＝200nm，单环的内半径r＝11μm，外半径r＝14μm，环...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷江涛，阮欢欢，郭天敬，洪露军，
申请(专利权)人：南昌大学，
类型：发明
国别省市：