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。

Evaluation of the basic characteristics of SPR and discussion of SPR angle detection methods in the 18th year of Heisei Evaluation of the basic characteristics of SPR in the near infrared light and near infrared light: a) visible light and BK7 light; b) near infrared light and BK7 light; C) near infrared light and near infrared light; 3) combination of SPR curves. The wavelength of visible light is 630nm, and that of near-infrared light is 1550nm. The resolution of the SPR is determined by the index of the SPR. Results, a) In the meantime, BK7 is ready to use, water is ready to use, and SPR is ready to use. The induction rate of the sample is confirmed by theoretical analysis.■ Angle of rotation and angle of rotation of the mechanism unit The small SPR is realized by integrating the small SPR with the small SPR. The first SPR angle of the surface structure is proposed. In practice, the SPR layer was formed on the surface of a gold film with a thickness of 280μm, a thickness of 100nm and a thickness of 430nm.

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