本文提出一种用于生物传感的改进 Kretschmann 型表面等离子共振（SPR）传感器数值结构，由 BK7 棱镜、TiO2 粘附层、Cu 等离子体金属层和 BaTiO3 保护层组成，并采用角度探测法。铜因可产生比金和银更窄的 SPR 曲线而具有高分辨率潜力，但易氧化；BaTiO3 薄膜可保护 Cu 并显著提升传感性能，TiO2 薄...
光子晶体生物传感器是一种由光子晶体材料制成的紧凑器件，可用于检测和监测生物分子或化学物质的存在及其浓度变化。本文提出一种基于硅光子晶体的癌细胞检测生物传感器，其结构在三角晶格阵列中引入六角谐振腔。该结构的一个光子带隙范围为1188 nm≤λ≤1968 nm。采用时域有限差分法仿真发现，当入射光波长位于该带隙范围内时，结构在1469....
本文针对饮用水中水传细菌快速准确识别需求，研究了基于BK7棱镜—银（Ag）—MXene（Ti3T2Cx）—石墨烯—亲和层—传感介质的表面等离子共振（SPR）生物传感器。传感介质包括纯水、霍乱弧菌（V. cholera）和大肠杆菌（E. coli）。在Ag—亲和层—传感介质结构中，大肠杆菌对应的灵敏度最高，霍乱弧菌次之，纯水最低。采用...
新冠疫情由严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）引发，已成为全球公共卫生问题，开发高灵敏、快速的冠状病毒检测器十分关键。本文提出一种基于表面等离子共振（SPRE）的 SARS-CoV-2 病毒生物传感器。为提高灵敏度，在金属银薄膜与石墨烯层之间插入一层 BiFeO3，使器件结构为 BK7 棱镜/Ag/BiFeO3/石墨...
随着SARS-CoV-2病毒持续变异，Delta和Omicron等高传播力毒株相继出现。基于表面等离子共振（SPR）的无标记免疫传感器可实时监测传感表面发生的配体-分析物或抗体-抗原相互作用。本文提出一种结合纳米盘阵列的SPR生物传感器，用于增强病毒检测灵敏度。纳米盘阵列通过增强SPR局域场，提高传感界面对分子的吸附能力，从而改善检...
为检测生物分子，本文提出一种基于介电调制堆叠源沟槽栅隧穿场效应晶体管（DM-SSTGTFET）的生物传感器。该器件在栅氧化层两侧刻蚀纳米间隙并填充生物分子，利用生物分子的介电常数或电荷对栅控电场进行调制。堆叠源结构由硅和锗异质材料构成，可同时提高开态电流并降低关态电流；沟槽栅结构可增大隧穿面积和隧穿概率。采用 Sentaurus T...
本文提出一种用于氢离子浓度（pH）传感的欠叠异质结构电解质生物隧道场效应晶体管（Bio-TFET）。在仿真中，利用衬底-氧化物界面附近的交叠电荷密度（Dit）表征 pH 值，并给出可行制备方案。采用 ATLAS 器件仿真器详细评估所提传感器性能，考察 pH 变化对漏极电流 IDS、阈值电压 VTH、电压灵敏度 SV 和电流灵敏度 S...