بهینه سازی پارامترهای ضریب کیفیت و حساسیت بیوحسگر مبتنی بر ساختار کریستال فوتونی دوبعدی

پایان نامه
چکیده

بیوحسگرهای کریستال فوتونی به طور وسیع برای اندازه گیری تغییرات ضریب شکست آنالیت استفاده می شوند. معمولا در این ساختارها برای محدودکردن میدان قوی از ناحیه ای با ضریب شکست پایین مانند حفره ها استفاده می کنند که باعث حساس ساختن حسگر به تغییرات ضریب شکست حفره ها می شود. بنابراین حضور آنالیت داخل حفره ها توسط نمایش جابه جایی طیفی قابل آشکارسازی است، به خصوص اگر میکروتشدیدگر هایی با ضریب کیفیت بالا مورد استفاده قرار گیرد. در این پایان نامه طراحی و شبیه سازی بیوحسگر با پارامترهای بهینه مانند ضریب کیفیت و حساسیت با استفاده از ساختارهای کریستال فوتونی انجام و نتایج به دست آمده بیان شده است. بیوحسگرهای مبتنی بر ساختارهای کریستال فوتونی دوبعدی با شبکه ی شش گوش حفره ها در سیلیکون ارائه شده است. در این پایان نامه طراحی و شبیه سازی بیوحسگر با پارامترهای بهینه مانند ضریب کیفیت و حساسیت با استفاده از ساختارهای کریستال فوتونی انجام و نتایج به دست آمده بیان شده است. بیوحسگرهای مبتنی بر ساختارهای کریستال فوتونی دوبعدی با شبکه ی شش گوش حفره ها در سیلیکون ارائه شده است. برای بهبود عملکرد بهینه ی این بیوحسگرها از ساختار موج بر تزویج شده با تشدیدگر استفاده شده است. با استفاده از روش تحلیل تفاضل متناهی در حوزه ی زمان و بسط امواج تخت ساختارها شبیه سازی شدند. برای حسگر طراحی شده ی مبتنی بر نانوتشدیدگر که توسط تغییر شعاع حفره به دست آمده است، ضریب کیفیت بیوحسگر بالاتر از 5000 و حساسیت nm/riu 1/63 در محدوه وسیع اندازه گیری حاصل شده است. نتایج نشان می دهد که یک وابستگی شبه خطی بین جابه جایی طول موج تشدید در محدوده ی وسیع اندازه گیری وجود دارد. در رویکرد دیگری که مبتنی بر تشدیدگری که با حذف حفره حاصل شده است به ضریب کیفیت 4000 و حساسیت nm/fg63/1و حد آشکارسازی fg061/0 دست یافتیم. همچنین این ساختار برای کاربردهای اندازه گیری ضریب شکست مورد مطالعه قرار گرفت و حساسیتی در حدود nm/riu45/165به دست آمد. وابستگی دمایی نیز در این حسگر بررسی شد، و در ادامه ساختارها را برای قابلیت چندکاناله بودن بسط دادیم.

۱۵ صفحه ی اول

برای دانلود 15 صفحه اول باید عضویت طلایی داشته باشید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

طراحی و مدل سازی حسگر زیستی مبتنی بر نانو تشدیدگر کریستال فوتونی

در این مقاله، یک حسگر مبتنی بر نانو تشدیدگر کریستال فوتونی با استفاده از صفحه کریستال فوتونی دو بعدی طراحی و برای کاربرد حسگر زیستی، مدل-سازی شده است. این حسگر شامل دو موجبر و یک نانو تشدیدگر است. به منظور افزایش محدودیت نوری و تزویج نوری بهتر بین موجبرها و تشدیدگر، دو موجبر با انتهایی بسته به عنوان موجبر ورودی و خروجی قرار داده شده است. همچنین اندازه سه حفره‌ی در ساختار تغییر داده شده است. با ...

متن کامل

طراحی حسگر زیستی کریستال فوتونی مبتنی بر نانوتشدیدگر

A photonic crystal biosensor based on nano-resonator is presented in this paper. The nano-resonator is constructed in the middle of structure and is surrounded by two waveguides. The resonator is formed by reducing the size of air holes. In order to better optical coupling between the waveguides and resonator, two limited waveguide are used. By binding the molecular biological to the sensing ho...

متن کامل

طراحی حسگر زیستی کریستال فوتونی مبتنی بر نانوتشدیدگر

در این مقاله، یک حسگر زیستی مبتنی بر نانو تشدیدگر کریستال فوتونی معرفی شده است. در این حسگر نانو ­تشدیدگر در میان ساختار بوده و توسط دو موجبر احاطه شده است. تشدیدگر با کوچک­تر کردن حفره­های هوا شکل گرفته است. به منظور افزایش محدودیت نوری و تزویج بهتر نور بین موجبرها و تشدیدگر، از دو موجبر انتهادار استفاده شده است. با اتصال مولکول زیستی به دیواره­ی حفره سنجش، ضریب شکست آن تغییر کرده و طول موج تش...

متن کامل

نقش انرژی مکانیکی بر بهینه سازی دما در سنتز حرارتی پودر نانو ساختار(کریستال) β-TCP

در این تحقیق از فرایند فعال سازی مکانیکی و سنتز حرارتی(حالت جامد) برای تهیه پودر نانو ساختار بتا-تری کلسیم فسفات (β-TCP) با هدف انرژی حرارتی استفاده شد. فرایند فعال سازی مکانیکی بر روی پودر کلسیت و پودر پنتا اکسید فسفر به ترتیب 67 درصد وزنی و33 درصد وزنی توسط آسیاکاری گلوله ای سیاره ای به مدت 10 ساعت انجام شد. سپس نمونه های پودری فعال شده جهت عملیات سنتز حرارتی در دو دمای متفاوت900°C و 1000°C ب...

متن کامل

طراحی و شبیه سازی حسگر گاز با حساسیت بالا براساس ساختار کریستال فوتونی

شناسایی و تعیین مقدار اتم ها، مولکول ها یا غلظت یون ها در نمونه های گازی برای کاربردهای پزشکی، صنعتی، زیست محیطی و کنترل آلودگی ها یک نیاز اساسی است. در دهه های اخیر توجه زیادی به حسگر های گاز فیبر نوری برای کاربردهای اخیر شده است. در این کاربرد ها حسگرهای نوری برای گازهایی مانند متان، اسیتیلن، آمونیاک، دی اکسید سولفور، اکسیدهای نیتروژن و هیدروکربن ها و همچنین برای آشکارسازی مایعاتی همچون آب در...

15 صفحه اول

طراحی حسگر زیستی با حساسیت بالا مبتنی بر نانوحلقه های تشدیدگر کریستال فوتونی

امروزه حسگرهای زیستی کریستال فوتونی گوناگونی برای شناسایی و اندازه¬گیری مولکول¬های زیستی مختلف استفاده می¬شوند. این حسگرها در بستر کریستال فوتونی شامل حفره¬های هوا در صفحه¬ای دی¬الکتریک طراحی می¬شوند. سازوکار شناسایی این حسگرها به این صورت است که با اتصال مولکول زیستی به دیواره حفره در ناحیه سنجش حسگر، ضریب شکست حفره تغییر می¬کند. این تغییر ضریب شکست باعث ایجاد تغییر در طیف انتقال خروجی خواهد ش...

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023