تحلیل و شبیه سازی سنسورهای سنسورهای پلاسمونی بر اساس رزوناتورهای حلقوی

پلاریتون پلاسمون سطحی، انتشار نوسانات الکترومغناطیسی در مرز بین رسانا و دی الکتریک، توجه بسیار زیادی را بخاطر پتانسیل بسیار زیاد در متمرکز کردن و سوق دادن نور در ساختار های با ابعاد کوچکتر از طول موج نور به خود جلب کرده است. سنسورهای رزونانس پلاسمون سطحی هم از امواج پلاریتون پلاسمون سطحی برای بررسی کردن فعل و انفعال بین بیومولکول ها و سطح سنسورها استفاده می کنند. در کنار سنسورهای پلاسمون سطحی، بیوسنسورهای یکپارچه بدون برچسب و بسیار حساس بر اساس رزوناتورهای حلقوی سیلیکون-عایق پیشنهاد شده است. از مزیت های بیوسنسورهای حلقوی می توان به اتلاف انتشار کم و کوپلینگ موثر اشاره کرد. هدف بررسی ساختارهای رایج سنسورهای پلاسمونی ( ساختارهای مبتنی بر موجبرها و نیز رزوناتورهای حلقوی) و در نهایت بررسی ویژگی این سنسورها در مقایسه با سنسورهای رایج فتونیکی (بدون اثر پلاسمونی) است. با استفاده از ترکیب نیمه هادی ها و یا پلیمرهای مختلف در ساختار سنسورهای پلاسمونی، سعی خواهد شد میزان حساسیت این سنسورها افزایش یابد. همچنین اثر تغییر ابعاد رزوناتور و نیز فلز استفاده شده در ویژگی های سنسور بررسی خواهد شد. در این پروژه سنسوری بر اساس میکرورزوناتور طراحی کرده¬ایم که دارای بستری از جنس نقره گپی از جنس pdms و میکروحلقه¬ای از جنس سیلیسیم می¬باشد. بدون قرار گرفتن ماده مورد نظر برای سنجش داخل میکروحلقه ساختار همانند یک رزوناتور پلاسمونی حلقوی عمل می¬کند که دارای فرکانس¬ها و مدهای نوسان مشخصی است. با قرار دادن ماده مورد نظر برای سنجش در داخل حلقه، و با تغییر دادن ضریب شکست ماده، فرکانس ویژه رزوناتور تغییر می¬یابد. با افزایش ضریب شکست فرکانس کاهش می¬یابد. بیشترین فرکانس در 1n= و کمترین فرکانس در 48/3n= اتفاق می-افتد. در آخر حساسیت سنسور بررسی می¬شود که با محاسبه شیفت طول موج در می¬یابیم که سنسوری که طراحی کرده¬ایم دارای حساسیت زیادی می¬باشد.