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oe1(光电查) - 科学论文

19 条数据
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  • [IEEE 2019年传感器会议 - 加拿大魁北克省蒙特利尔（2019.10.27-2019.10.30）] 2019年IEEE传感器会议 - 基于表面等离子体共振的间隙波导光学传感应用中的功率耦合与模态分析

    摘要： 本研究展示了用于光学传感应用的间隙等离子体波导的模态分析与功率耦合分析。该结构由玻璃基底上间距小于100纳米的银（Ag）金属波导构成。在1550纳米波长下，针对不同数值孔径（NA）的光源进行了功率耦合分析。通过高数值孔径光束耦合至空气间隙，实现了4.8%至12.17%的光功率耦合效率。

    关键词： 间隙波导、等离子体、表面等离子体共振（SPR）、纳米天线、功率耦合

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 氧化锌纳米棒阵列作为高增益紫外光电探测器中的光吸收天线

    摘要： 水热法具有生长条件简单、低温、低成本及样品比表面积大等优势，同时入射光的等离子体吸收增强效应可通过表面等离子体共振（SPR）提升激子解离效率。本文报道了基于垂直排列氧化锌纳米棒（ZnO-NRs）阵列作为光吸收天线的高增益紫外（UV）光电探测器，其中ZnO-NRs阵列采用水热法制备。实验数据表明：当ZnO-NRs阵列间隙填充金纳米颗粒（Au-NPs）后，Au/ZnO(ZnO-NRs:Au-NPs)/Au结构紫外光电探测器的性能可进一步提升。在100 μW/cm2 365 nm光照、2V偏压下，该器件的光暗电流比达到1×10?，比探测率达到1.84×1013 Jones。文中还探讨了紫外光电探测器性能提升的物理机制。

    关键词： 表面等离子体共振（SPR）、氧化锌纳米棒（ZnO-NRs）阵列、紫外（UV）光电探测器、水热法、肖特基接触

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [IEEE 2019年第20届国际固态传感器、执行器与微系统会议暨第33届欧洲传感器会议(TRANSDUCERS & EUROSENSORS XXXIII) - 德国柏林 (2019.6.23-2019.6.27)] 2019年第20届国际固态传感器、执行器与微系统会议暨第33届欧洲传感器会议(TRANSDUCERS & EUROSENSORS XXXIII) - 基于等离子体超材料用于生物素-亲和素系统检测的可视化实时生物传感器

    摘要： 基于金属亚波长结构表面等离子体共振（SPR）的可视化实时等离子体超材料生物传感器，通过简易仪器甚至肉眼即可实现比色生化检测，具有重要应用潜力。本文提出一种可视化实时检测生物素-亲和素系统（BAS）的策略——该系统是生物科学领域的有力工具。由三维全金属纳米腔阵列构成的超材料能将光场限制在近场区域并产生强光物质相互作用，因此对微小折射率变化呈现显著颜色偏移。当硫醇化生物素单分子层与链霉亲和素依次结合于纳米结构表面时，超材料颜色会依次从红色转变为紫色最终变为蓝黑色。该传感策略为蛋白质、核酸和脂质的便捷检测开辟了新途径。

    关键词： 表面等离子体共振（SPR）、生物亲和传感器检测、超材料

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 纳米等离子体生物传感器在临床应用中的进展

    摘要： 生物标志物是诊断和治疗干预中无可争议的生物学指标，能为多种健康障碍和风险因素提供恰当分类。然而，为确保医疗环境中的临床效能，生物标志物的检测与定量需通过可靠的分析方法进行充分验证。由于分析性能取决于所用方法的灵敏度与特异性，相关技术正被深入优化以避免结果误判和不良偏差。尽管现有分析技术可检测生物标志物，但在分散化场景或偏远地区以所需精度进行可重复定量仍是挑战。目前市售的生物标志物即时检测设备寥寥无几，因此需要更聚焦的研究来突破这些局限，从而提供普适的以患者为中心的护理平台。为此，等离子体生物传感器可作为便携式诊断设备，实现及时且具成本效益的临床结果?；谀擅椎壤胱犹寮际醯男阅芴嵘衅魑⑿突?、多重检测和即时检验开辟了道路。本综述涵盖用于临床生物标志物诊断（包括癌症、心血管疾病和神经退行性疾病）的等离子体及纳米等离子体生物传感器的最新进展与应用，重点包括：(i) 等离子体技术最新进展（如特殊纳米结构表面设计）；(ii) 生物受体恰当整合的新型化学功能化策略；(iii) 等离子体技术作为临床实用设备的实际应用。还将探讨纳米等离子体传感器平台在体液中直接实现生物标志物个性化定量与管理的未来前景。

    关键词： 临床应用、表面等离子体共振（SPR）、即时检测、纳米等离子体生物传感器、生物标志物、局域表面等离子体共振（LSPR）

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于新型聚合物波导的表面等离子体共振（SPR）传感器

    摘要： 理论提出并实验验证了一种用于表面等离子体共振（SPR）传感的新型聚合物波导。该波导传感器仅由聚合物、二氧化硅层上的薄金膜构成?；诙嗖愦渚卣罄砺酆投啻畏瓷淅砺郏频疾⒎治隽嗣枋鲎芄夤β史瓷渎实墓?，该公式与波导和金属的介电常数、金属膜厚度及传感区域长度相关。通过在传感区域添加折射率1.40至1.47的液体，这种基于聚合物波导的SPR传感器实测灵敏度达1489 dB/RIU。其工作折射率范围（1.45-1.47）超出典型SPR光纤传感器的测量范围，展现出极高灵敏度。这种便携、紧凑且简单的聚合物波导SPR传感器，在低成本、芯片级多通道传感的实际应用中具有潜力。

    关键词： 折射率传感、聚合物波导、表面等离子体共振（SPR）、光功率检测

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于集成平面波导与MIM热电子光电探测器的微型化光电SPR传感器

    摘要： 便携式生物传感领域对微型化表面等离子体共振（SPR）传感器的兴趣日益增长。为实现这一目标，去除外置光谱仪是Kretschmann型SPR传感器微型化的关键步骤。本文提出了一种具有电学响应的新型SPR传感器架构，采用集成热电子光电探测器替代传统光谱仪。该器件将金属-绝缘体-金属（MIM）结与平面波导（PWG）集成为多层结构，通过近红外宽谱发光二极管（LED）激发。MIM结的表面等离子极化激元（SPP）模式与PWG模式的耦合，使得在特定窄带激发范围内，光吸收主要集中在MIM结顶层。吸收带的中心波长由待测物折射率决定。研究表明，基于MIM结中的热电子注入效应，该架构中MIM结的开路电压与待测物折射率成正比，这一特性可替代SPR传感器的波长检测方式。通过在MIM结底部电极上方引入氧化铟锡（ITO）层作为热电子阻挡层，可提升器件的电学灵敏度。详细计算表明该传感器的光学灵敏度约为8000 nm/折射率单位（RIU），对应本器件实现12.5 V/RIU的电学灵敏度。

    关键词： 折射率传感器，金属-绝缘体-金属（MIM）结，表面等离子体共振（SPR），热电子

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 纳米压印光刻中模具型腔填充率的估算方法

    摘要： 当微电子结构的尺寸减小时，高昂的制造成本不可避免。人们亟需一种低成本、高产量的纳米结构制造技术。纳米压印光刻通过使用纳米级模具对光刻胶进行物理变形来实现图案化，有望满足这些需求。因此，近年来纳米压印光刻得到了广泛研究。为提高纳米压印光刻的成品率，已提出多种实时测量方法。其中表面等离子体共振技术的应用具有快速、高精度分析的优势。在该技术应用中，模具包含用于激发表面等离子体共振的金膜，且金膜两侧涂覆粘附层以延长模具使用寿命。然而，粘附层的几何特性对表面等离子体共振光谱及模具机械强度的影响尚未得到充分研究。为提高检测精度和可靠性，本研究探究了上述影响。理论分析与实验验证均证实：钛粘附层的表面粗糙度和厚度会影响光谱形态。为保持共振谷的锐度，建议将钛粘附层厚度控制在6纳米以下，并使表面粗糙度低于3纳米。所提出的模具结构符合这些要求并用于估算填充率。测量结果表明，表面等离子体共振光谱明显受模具填充状态影响——具体而言，表面等离子体共振光谱曲线变化与共振角偏移可反映压印图案的质量。本研究证实了该技术在评估纳米压印光刻模具型腔填充率方面具有高效性与高灵敏度。

    关键词： 纳米压印光刻（NIL）、表面粗糙度、填充率、表面等离子体共振（SPR）、无损测量

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 用于检测人尿液中3-硝基酪氨酸的表面等离子体共振免疫传感器与ELISA方法的开发

    摘要： 3-硝基酪氨酸（3-NT）被认为是与多种炎症和慢性疾病相关的亚硝化应激重要生物标志物?？⑻匾煨郧?、灵敏度高的3-NT检测方法十分必要。本文基于抗3-NT特异性抗体，建立了无标记间接竞争表面等离子体共振（SPR）免疫传感器和ELISA检测方法。在优化条件下，SPR免疫传感器的线性范围为0.17-6.07 μg/mL，检测限（LOD）为0.12 μg/mL；ELISA的线性范围为0.33-9.94 μg/mL，检测限为0.24 μg/mL。通过六种氨基酸类似物验证了3-NT的选择性。此外，将开发的SPR免疫传感器与常规ELISA在尿液样品加标分析中进行了全面比较，两种方法均表现出良好的回收率和相关性（R2=0.964）。因此，这种自动化SPR平台凭借其灵敏度、准确性和实时检测能力，可用于生物样本中3-NT的定量分析。

    关键词： 酶联免疫吸附试验（ELISA），人尿液，3-硝基酪氨酸，表面等离子体共振（SPR）

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 利用表面等离子体共振成像结合主成分分析的多重体液鉴定

    摘要： 体液鉴定是法医案件工作中的关键环节，能为犯罪事件重建提供重要信息。结合DNA分析的体液鉴定可将个体与犯罪行为相关联，因而对刑事案件判决结果具有重要影响。然而现有体液鉴定方法均未满足所有法医学要求（如高灵敏度、高特异性及单次检测多种体液的能力）。本试点研究首次探索采用基于抗体检测的表面等离子共振成像技术（SPRi），通过极简样本制备流程建立血迹、精斑、唾液、尿液和汗液的新型多重体液鉴定方法。通过分析每类体液十名供体的训练集样本，验证能否获得体液特异性响应信号；运用主成分分析（PCA）作为统计工具，通过响应信号模式降维实现体液样本聚类，并揭示体液间变异来源。四个主成分即可实现所有体液类型的完全聚类。对八份未知体液样本的盲测显示：五份样本被正确归入对应组别，三份样本鉴定为无法判定。虽然当前SPRi方法需优化才能应用于法医学领域，但本试点研究证实了该技术区分五种法医学相关体液的可行性。

    关键词： 体液鉴定，抗体，法医学，表面等离子体共振（SPR），主成分分析（PCA）

    更新于2025-09-04 15:30:14