【摘 要】
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本文从实验和理论两方面详细研究了Au-Ag合金覆膜SPR传感器在可见光波段的敏感特性.实验方面,通过在玻璃基底上溅射50 nm厚的Au-Ag合金薄膜制备了一种新型的SPR传感芯片,并且自行搭建了基于Kretschmann结构的波长检测型SPR传感器测试平台.利用NaCl水溶液和BSA水溶液分别作为折射率样品和分子吸附样品,研究了传感器的折射率灵敏度和吸附灵敏度,并与Au膜和Ag膜SPR传感器进行对
【机 构】
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北京交通大学生物医学工程系,北京市海淀区上园村3号,100044 中国科学院电子学研究所传感技术联
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本文从实验和理论两方面详细研究了Au-Ag合金覆膜SPR传感器在可见光波段的敏感特性.实验方面,通过在玻璃基底上溅射50 nm厚的Au-Ag合金薄膜制备了一种新型的SPR传感芯片,并且自行搭建了基于Kretschmann结构的波长检测型SPR传感器测试平台.利用NaCl水溶液和BSA水溶液分别作为折射率样品和分子吸附样品,研究了传感器的折射率灵敏度和吸附灵敏度,并与Au膜和Ag膜SPR传感器进行对比.结果表明,Au-Ag合金覆膜SPR传感器的折射率灵敏度大幅高于Au膜SPR传感器,略低于Ag膜SPR传感器；而对于吸附灵敏度,Au-Ag合金覆膜SPR传感器与Ag膜SPR传感器相近,是Au膜SPR传感器的3倍.理论方面,利用菲涅尔公式和波导本征方程仿真计算了这三种薄膜结构的SPR传感器的灵敏度和精确度,结果指出Au-Ag合金覆膜SPR传感器的灵敏度与Ag膜SPR传感器接近,是常规的Au膜SPR传感器的2.31倍,而半高峰宽仅为Au膜和Ag膜SPR传感器的1.36倍.在稳定性方面,Au-Ag合金覆膜SPR传感器与Au膜SPR传感器均具有良好的化学稳定性,而Ag膜SPR传感器较易氧化.综上,Au-Ag合金覆膜在改善传感器灵敏度的同时,不会降低精度,是一种高灵敏、低成本及良好稳定性的SPR传感器敏感材料.
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