Nghiên cứu ảnh hưởng của lớp Ti tới độ ổn định của cảm biến cộng hưởng plasmon bề mặt loại đo dòng cấu trúc ITO/aSi:H/Ti/Au

Tóm tắt

Cảm biến dựa trên cộng hưởng plasmon bề mặt hay cảm biến cộng hưởng plasmon bề mặt (SPR) đã được chứng minh là có độ nhạy cao trong việc phát hiện sự thay đổi chiết suất của môi trường xảy ra gần bề mặt cảm biến. Tuy nhiên, các cảm biến SPR hiện nay phải kết hợp với một hệ thống quang học bên ngoài, bao gồm các cảm biến quang và hệ thống dịch chuyển chính xác, để đo lường sự thay đổi cả về cường độ và vị trí của ánh sáng phản xạ. Đây là hạn chế chính của các cảm biến hiện nay, khiến chúng không linh hoạt và khó áp dụng trong các xét nghiệm tại chỗ. Hạn chế này đã được chúng tôi khắc phục trong nghiên cứu này, bằng cách tích hợp một cảm biến quang (photodiode) dạng màng mỏng ngay dưới lớp vật liệu plasmonic. Cụ thể, các cảm biến SPR do chúng tôi đề xuất có cấu trúc đế thủy tinh/lớp điện cực trong suốt ITO (200 nm)/lớp Si vô định hình pha tạp hydro (100 nm)/Ti (10 nm)/Au (50 nm), có thể hoạt động tương tự các cảm biến SPR phổ biến hiện nay có cấu trúc dựa trên cấu hình Kretschmann. Nguyên lý hoạt động của cảm biến SPR do chúng tôi đề xuất và tác động của lớp Ti tới độ ổn định của cảm biến cũng được thảo luận trong bài báo này.