طراحی و شبیه سازی بیوسنسور مبتنی بر بلورهای فوتونی بر روی زیر لایه inp

در این پایان نامه با استفاده از بلورهای فوتونی به طراحی و شبیه سازی یک بیوسنسور نوری پرداخته¬ایم، که این بیوسنسور به سبب استفاده از ساختار سه لایه inp/ ingaasp/inp قابلیت مجتمع سازی با منبع نور و آشکار ساز در یک تراشه را دارا می¬باشد. این شبکه بر اساس ساختار حفره¬ای مثلثی بوده و در طول موج ?m55/1 طراحی شده است. در این پایان نامه، سعی در طراحی بیوسنسور بلور فوتونی براساس تداخل سنج ماخ زندر داریم. به همین منظور در فصول اولیه به معرفی بلورهای فوتونی و عوامل موثر در آنها پرداخته و سپس مروری اجمالی بر اساس کار در این بیوسنسورها صورت گرفته است. برای طراحی ابتدا یک ساختار ساده با دو میکرو حفره بررسی شده و به حساسیتی درحدود 10nm/riu ¬(با پر شدن تنها دو میکروحفره) رسیده¬ایم. در ادامه یک طرح ساده براساس ماخ زندر را در نظر گرفتیم که به سبب افت بسیار شدید در بازده انتقال، به هنگام ورود آنالیت، برای تشخیص آنالیت مناسب نبود، اما در پایان برای رسیدن به بیوسنسور بلور فوتونیmzi_ با بازده انتقال مناسب وحساسیت بالا، دو اتصال y در ورودی و خروجی سنسور به کمک تغییرات اعمالی، بهینه شده و نیز تلفات انتقال در خم¬های ورودی و خروجی از بازوها را با تغییر مکانی در چهار حفره کاهش داده¬ایم.بدین ترتیب، بیوسنسوری با بازده انتقال 91% و حساسیت 40nm/riu برای آشکارسازی آنالیت با ضریب شکست 57/1 (پروتئین) طراحی شده است.