کنفرانس بین المللی میکروالکترونیک ایران

صفحه اصلی / ششمین کنفرانس بین المللی میکروالکترونیک ایران

جاذب کامل مبتنی بر گرافن با حساسیت بالا برای کاربردهای تشخیص سرطان

نویسندگان :

علیرضا پیله رودی¹ جواد جاویدان² حمید حیدرزاده³

1- دانشگاه محقق اردبیلی 2- دانشگاه محقق اردبیلی 3- دانشگاه محقق اردبیلی

کلمات کلیدی :

بایوسنسور،گرافن،حساسیت بالا،جاذب کامل

چکیده :

مقاله حاضر به معرفی یک بایوسنسور نوری مبتنی بر گرافن قابل تنظیم در طیف تراهرتز می‌پردازد. ساختار پیشنهادی از سه لایه مس،SiO₂ و لایه گرافن-سیلیکون تشکیل شده است. در لایه آخر، چهار تکه سیلیکونی برای بهبود عملکرد سنسور در گوشه‌ها قرار گرفته و گرافن به شکل دو حلقه هم‌محور افزوده شده است، حلقه بزرگتر به صورت کامل و حلقه داخلی به صورت شکاف‌دار طراحی شده است. نتایج با قرار دادن آنالیت و تغییر ضریب شکست از 1 تا 6/1 بدست آمده است. این بایوسنسور تا زاویه قطبش 60 درجه را تحمل و حداکثر جذب کامل با درصد جذب 98/99% در فرکانس 09/5 تراهرتز بدست می‌آید. سنسور پیشنهادی در طراحی اولیه دارای حداکثر حساسیت (GHz/RIU) 770 بوده و حداکثر ضریب کیفیت و ضریب شایستگی آن به ترتیب 73/8 و (1/THz) 29/1 است. در طرح دوم پیشنهادی، حساسیت به (GHz/RIU) 1651 افزایش یافت و حداکثر ضریب شایستگی برابر با (1/THz) 88/2 و ضریب کیفیت به 88/8 رسید. این ساختار برای کاربردهایی در زمینه‌های حسگر پزشکی، تشخیص زودهنگام سرطان و کاربردهای بایوشیمیایی مناسب است.