شبیه‌سازی و طراحی حسگر پلاسمونیک ‌حساس مبتنی بر شفافیت القایی پلاسمونیکی در ساختار فلز-فسفر سیاه-گرافن

Abstract

در این مقاله، یک حسگر پلاسمونیک پیشرفته با پیکربندی کرچمن شامل چهار لایه طلا، فسفر‌سیاه، گرافن و محیط حسگر طراحی و شبیه‌سازی شده است. در این ساختار، پدیده شفافیت القایی پلاسمونیکی (PIT) با کیفیت ‌بالایی تحقق یافته است. شبیه‌سازی‌های عددی با روش ماتریس انتقال انجام شده است. نتایج نشان می‌دهد که در ضخامت بهینه لایه طلا (nm 42)، یک دره تشدید تیز در طول‌موج μm 2/8 ایجاد می‌شود. با تغییر ضریب شکست محیط حسگر در بازه 33/1 تا 40/1، دره تشدید به طور خطی به سمت طول‌موج‌های بلندتر جابه‌جا می‌شود. حساسیت‌طیفی( μm/RIU)5/4 و ضریب‌حساسیت (FOM) معادل μm-1 4/31 محاسبه شده است. ساختار پیشنهادی قابلیت کاربرد در تشخیص سلول‌های سرطانی و سنجش زیستی را دارا می‌باشد.