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原文传递一种基于波导耦合表面等离子体共振传感芯片

专利名称：	一种基于波导耦合表面等离子体共振传感芯片
摘要：	本发明公开了一种基于波导耦合表面等离子体共振的崭新传感芯片，涉及光学传感领域，尤其涉及表面等离子体传感领域。传感芯片包括基底，黏附薄膜层，两层金属薄膜层和位于两层金属薄膜层之间的介质波导层。相比传统表面等离子体芯片设计，所述传感芯片能够激发欧姆损耗相对较低的波导耦合表面等离子体模式，增加了表面等离子体共振峰的品质因子值，大大提高了检测分析的灵敏度，同时，通过控制介质波导层的厚度和折射率，可以调控波导耦合表面等离子体模式衰逝场的深度，拓展了对于不同大小生物分子的检测范围，因此，本芯片的设计具备很强的应用价值。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	马佑桥
发明人：	马佑桥
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-31T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-31T00:00:00+0800
申请号：	CN201910093815.1
公开号：	CN109827932A
分类号：	G01N21/552(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	212300 江苏省镇江市丹阳市云阳路32号
主权项：	1.一种基于波导耦合表面等离子体（Surface Plasmon Polaritons, SPPs）共振的崭新传感芯片，其特征在于，包括基底，黏附薄膜层，介质波导层和上下两层金属薄膜层，所述黏附薄膜层位于所述基底和所述下层金属薄膜层之间，所述介质波导层位于所述上下两层金属薄膜层之间。 2.根据权利要求1所述的一种基于波导耦合SPPs共振传感芯片，其特征在于，所述基底材料对工作波长透明，基底材料为玻璃，或有机聚合物材料等中的一种。 3.根据权利要求1所述的一种基于波导耦合SPPs共振传感芯片，其特征在于，所述黏附薄膜层起增强基底和下金属薄膜层之间黏附力的作用，所述黏附薄膜层厚度在1至5纳米范围内，所述黏附薄膜层的材料为铬，钛，铬氧化物，钛氧化物，或是氟化镁等中的一种。 4.根据权利要求1所述的一种基于波导耦合SPPs共振传感芯片，其特征在于，所述下层金属层和上层金属层的金属材料可以相同，也可以不相同，材料为能激发SPPs模式的金属，包括金，银，铝，铜，钛，铬等贵金属中的任何一种，或是各自的合金材料。 5.根据权利要求1或4所述的一种基于波导耦合SPPs共振传感芯片，其特征在于，所述下层金属薄膜层厚度控制在20纳米至60纳米范围内，同时，为保证高敏感度，所述上层金属薄膜层厚度控制在10纳米至30纳米范围内。 6.根据权利要求1所述的一种基于波导耦合SPPs共振传感芯片，其特征在于，所述介质波导层与所述上下两层金属薄膜层之间有着良好的黏附特性，所述介质波导层的材料折射率位于1.5至3.5之间，所述介质波导层的厚度根据介质层材料折射率和工作波长而定，须满足波导基模的激发条件，所述介质波导层厚度控制在100纳米至300纳米之间。 7.根据权利要求1所述的一种基于波导耦合SPPs共振传感芯片，其特征在于，所述黏附薄膜层，介质波导层和上下两层金属薄膜层的镀膜工艺,可以采取常用真空蒸镀和离子溅射等镀膜工艺。
所属类别：	发明专利