【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及检测分析，尤其涉及一种基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器。
技术介绍
1、亚波长光栅结构作为一种典型的微纳光子结构，对分析物折射率的微小变化相当敏感，在诸如生物传感领域中作为光学生物传感器已有应用。与其他生物传感器相比，光学生物传感器因在抗电磁干扰，成本控制方面的优势，在诸如临床诊断、药物发现、食品卫生安全和环境控制等领域有着广泛的应用。以亚波长光栅为基础的光学生物传感器具有预处理简单，不影响检测分子性质、高灵敏度、鲁棒性和可集成等优点，具有优秀的应用前景。
2、光学生物传感器具有无标记检测、易于片上集成等优点，但是，目前的光学传感器其检测灵敏度不够高。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，用以解决现有技术中光学生物传感器检测灵敏度不够高的缺陷。
2、本专利技术提供一种基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，包括：
3、上亚波长光栅、下亚波长光栅；该两个亚波长光栅镜面对称设置，两者形成的中间间隙构成检测物质通道；
4、在所述上亚波长光栅、下亚波长光栅的内表面均设置有石墨烯层；
5、检测物质通过所述检测物质通道呈水平方向流动，入射至所述上亚波长光栅的光线方向与所述检测物质通道的方向不平行。
6、根据本专利技术提供的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，所述上亚波长光栅包括：上波导层和设置在该上波导层上的若干上光栅层，所述石墨烯层分别设置在所述上波导层和上光栅层上
7、所述下亚波长光栅包括：下波导层和设置在该下波导层上的若干下光栅层，所述石墨烯层分别设置在所述下波导层和下光栅层上。
8、根据本专利技术提供的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，入射至所述上亚波长光栅的光线垂直于所述检测物质通道。
9、根据本专利技术提供的一种基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，在下亚波长光栅的外侧底面设置有银衬底。
10、根据本专利技术提供的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，在所述下亚波长光栅的外侧底面设置有银衬底。
11、根据本专利技术提供的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，所述上光栅层、下光栅层的厚度dg均为220nm、宽度w＝357nm；所述上波导层、下波导层的厚度均为l＝2235nm；检测物质通道宽度h＝2000nm.
12、根据本专利技术提供的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，双层亚波长光栅结构的单个周期p＝960nm。
13、根据本专利技术提供的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，所述上光栅层、下光栅层为折射率3.48的si，所述上波导层、下波导层为折射率1.46的二氧化硅。
14、根据本专利技术提供的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，所述石墨烯层的厚度为0.34nm。
15、根据本专利技术提供的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，所述银衬底的厚度为100nm。
16、本专利技术提供的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，其结构简单，制备方便，一方面，通过将检测物质通道方向和入射光方向不平行设置，使得两者通道区别出来，从而减少了被检测物质与入射光之间的相互间干扰，提高了该生物传感器的检测灵敏度；另一方面，通过在亚波长光栅的内表面设置石墨烯层，使得石墨烯层能够吸收更多的光谱，从而进一步提高了该生物传感器的检测灵敏度。此外，本专利技术提供的传感器在入射光的入射角度在0度-20度的变化范围内仍然能够保持较高的检测灵敏度，其原理在于：石墨烯高的表面体积比和丰富的π共轭结构能够使得倾斜的入射光更多地束缚在待测物质的周围，这一特性能够降低传感器在光倾斜入射时检测灵敏度受到的不利影响。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，其特征在于，所述上亚波长光栅(1)包括：上波导层(11)和设置在该上波导层(11)上的若干上光栅层(12)，所述石墨烯层(4)分别设置在所述上波导层(11)和上光栅层(12)上；
3.根据权利要求2所述的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，其特征在于，入射至所述上亚波长光栅(1)的光线垂直于所述检测物质通道(3)。
4.根据权利要求2所述的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，其特征在于，在所述下亚波长光栅(2)的外侧底面设置有银衬底(5)。
5.根据权利要求2所述的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，其特征在于，所述上光栅层(12)、下光栅层(21)的厚度dg均为220nm、宽度W＝357nm；所述上波导层(11)、下波导层(22)的厚度均为L＝2235nm；检测物质通道(3)宽度H＝2000nm。
6.根据权利要求2所述的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，其特征在于，双层亚波长光栅结
7.根据权利要求2所述的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，其特征在于，所述上光栅层(12)、下光栅层(21)为折射率3.48的Si，所述上波导层(11)、下波导层(22)为折射率1.46的二氧化硅。
8.根据权利要求1所述的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，其特征在于，所述石墨烯层(4)的厚度为0.34nm。
9.根据权利要求4所述的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，其特征在于，所述银衬底(5)的厚度为100nm。
...【技术特征摘要】
1.一种基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，其特征在于，所述上亚波长光栅(1)包括：上波导层(11)和设置在该上波导层(11)上的若干上光栅层(12)，所述石墨烯层(4)分别设置在所述上波导层(11)和上光栅层(12)上；
3.根据权利要求2所述的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，其特征在于，入射至所述上亚波长光栅(1)的光线垂直于所述检测物质通道(3)。
4.根据权利要求2所述的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，其特征在于，在所述下亚波长光栅(2)的外侧底面设置有银衬底(5)。
5.根据权利要求2所述的基于双层亚波长光栅的石墨烯生物传感器，其特征在于，所述上光栅层(12)、下光栅层(21)的厚度d...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘秀红，张思凯，文露，胡劲华，韩海燕，
申请(专利权)人：河北工程大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。