基于超材料的高靈敏太赫茲生物傳感器的研究.pdf

1、近幾年來，太赫茲波的研究在世界各地越來越受關注，隨著太赫茲輻射源的發(fā)展和對太赫茲波特性的探索，使其在生物醫(yī)學、安全檢查、傳感、通信等方面都有非常大的應用價值；超材料是一種自然界不存在的人工復合材料，它的結構比較簡單，設計很靈活，并且便于操控電磁波的傳播。結合二者的優(yōu)良特性，一系列的基于超材料的太赫茲功能器件隨之出現(xiàn)，比如，傳感器、濾波器、吸收器和調制器等。
　　本文將主要研究基于超材料的高靈敏太赫茲生物傳感器。
　?。?）在

2、傳感器的設計之前，首先參閱相關文獻，詳細了解太赫茲波的特性以及超材料的基本理論，并對超材料的各種諧振特性進行了解與仿真驗證，然后對基于超材料的各種功能器件進行了調研，重點調研了太赫茲超材料傳感器的結構設計與理論分析方法。
　?。?）在以前的研究基礎上，本文分別設計了基于L型結構超材料的透射型和反射型的太赫茲生物傳感器。此傳感器的設計將超材料與微流控技術結合起來，形成微流通道，以便測試液體生物樣品。通過CST2013電磁仿真軟件，對

3、傳感器結構進行優(yōu)化和設計，通過觀察其頻譜圖的變化，對其傳感性能進行了評估。
　?。?）本文也分別設計了基于開口圓環(huán)的透射型和反射型微流通道傳感器，此種傳感器對電磁波電場極化方向不敏感，同樣使用 CST2013對其結構進行設計和傳感性能分析，通過使用介電常數(shù)較小的聚乙烯作為傳感器蓋層和襯底，并通過合理的結構參數(shù)優(yōu)化，使其傳感靈敏度得到提升。
　　（4）長時間的理論探索和仿真驗證之后，通過光刻、鍍膜和剝離過程對部分仿真微結構進行