近赤外MEMS SPRセンサ

近红外MEMS SPR传感器

• 批准号: 18310090
• 负责人: 松本 潔
• 金额: $ 10.28万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18310090/
• 关键词: SPR; 近赤外光; MEMS; 表面ナノ構造

平成18年度は、シリコンを材料としたMEMS構造と近赤外光を用いたSPRセンサの基本特性評価、SPR角検出方法の検討を行なった。■シリコン構造と近赤外光を用いたSPRの基本特性評価a)可視光とBK7プリズム、b)近赤外光とBK7プリズム、C)近赤外光とシリコンプリズム、の3つの組み合わせでのSPR曲線を数値計算によって求めた。可視光の波長は630nm、近赤外光は1550nmとした。分解能を評価するための指標として、水を試料としたときのSPRディップの半値幅wを,水とエタノールのSPR角の差で割った値を用いた。その結果、a)では1.60であった値が、b)、c)ではそれぞれ0.072、0.083となり、近赤外光を用いることで高分解能のSPRセンサが実現できることが確認できた。さらに実際にBK7プリズムとシリコンプリズムを用い、水とエタノールを試料として近赤外SPR計測を行った。試料の誘電率変化によって理論通りにSPR角が変化することを確認した。■角度スキャン機構部および検出方式の検討入射角走査方法として、ローレンツ力で駆動するフラップを検討した。さらにフラップと小型シリコンプリズムセンサを一体化した小型SPRセンサを実現した。また表面ナノ構造によって励起される1次SPR角がナノ構造のピッチによって制御可能であることを見出し、センサとしての利用方法を提案した。実際にシリコンプリズムSPRセンサの厚さ280μmの金膜表面に、厚さ100nm、ピッチ430nmのグレーティング構造を形成することで、1次SPRを利用したSPRセンサを実現した。

In 2018, we evaluated the basic characteristics of SPR materials and MEMS structures using near-infrared light, and the SPR corner detection method. ■Evaluation of the basic characteristics of SPR based on SPR's structure and near-infrared light 価a) Visible light とBK7 プリズム, b) Near-infrared light とBK7プリズム, C) Near-infrared light とシリコンプリズム, の3つの集团み合わせでのSPR curve を numerical value calculation によってめた. The wavelength of visible light is 630nm, and the wavelength of near-infrared light is 1550nm. Decomposition energy evaluation index として, water test sample としたときのSPRップの半夤を,水とエタノールのSPR angleのdifferentでcutった値を用いた.そのRESULT、a)では1.60であった値が、b)、c)ではそれぞれ0.072、0.08 3となり, near-infrared light is confirmed by the high resolving power of SPR using near-infrared light.さらに実记にBK7 プリズムとシリコンプリズムを Use い, water とエタノールを sample として near infrared SPR measurement を line った. The dielectric constant of the sample was changed and the theoretical change was confirmed by the SPR angle. ■Angle inspection method and incident angle inspection method, and angle inspection method and angle inspection method.さらにフラップと小シリコンプリズムセンサをintegrated したsmall SPRセンサを実成した.またsurface ナノstructural によって立される1 times SPR corner がナノstructural のピッチによってcontrol possibility であることを见出し, センサとしてのutilization method を proposal した.実记にシリコンプリズムSPRセンサの thick さ280μmのgold film surfaceに、thickさ100nm、ピッチ4 30nm のグレーティング structure することで, 1-time SPR を utilization したSPR センサを実现した.

项目成果

A Surface Plasmon Resonance Sensor with AV-Shaped Silicon Prism Array

具有AV形硅棱镜阵列的表面等离子体共振传感器

• 发表时间: 2006
• 期刊: The 19th International Conference on Micro Electro Mechanical Systems (MENS'06) Proceedings
• 作者: Naoko Tsujiuchi;Eiji Iwase;Kazunori Hoshino;Kiyoshi Matsumoto;Isao Shimoyama
• 通讯作者: Isao Shimoyama