納米級基板技術突破傳感器單芯片成本有望降低
2015年06月25日 17:17 5068次瀏覽 來源： 中國有色網(wǎng) 分類： 新材料前沿
美國紐約州立大學水牛城分校的研究人員們最近開發(fā)出一種通用的納米級基板，可望為目前普遍使用的物質傳感器技術——“表面增強拉曼散射”提供關鍵的“萬能 鑰匙”，進一步實現(xiàn)成本低廉的單芯片版本。
這種針對物質傳感器開發(fā)的通用型納米級基板，能夠大幅削減目前的設備成本，包括從機場安全偵測器、疾病與環(huán)境污染的辨識，以及藝術畫作的鑒定。根據(jù)研究人員們表示，這種通用的基板可透過SERS技術，取代當今需要某種特定波長的基板。
“我們已經(jīng)開發(fā)出一種未經(jīng)報導的獨特基板”約州立大學水牛城分校電子工程教授Qiaoqiang Gan表示，“我們能以納米圖案單層捕獲寬帶的光源，并將它擠壓于狹窄的縫隙中，以取得必要的局部場效增強效果。先前研究的納米結構僅適用于窄頻。”該校博士候選人Nan Zhang與Kai Liu也協(xié)助Gan進行了這項研究。
這種新式傳感器的秘訣在于可作為反射鏡的銀或鋁薄膜，以及二氧化硅或氧化鋁的電解層，用于隨機分離具有微小金屬納米粒子的反射鏡。
約州立大學水牛城分校開發(fā)出新的“通用型”基板，透過納米級圖案技術可望改善SERS辨識物質的能力，以及降低建置程序的成本。
Gan說：“在使用傳統(tǒng)技術時，人們必須利用能與相應波長搭配的合適基板，然后重復實驗不同波長時的結果，這十分浪費時間。而且還會消耗更多的物質與基板。”
其秘訣在于這種新的納米圖案基板，具備了捕捉廣泛雷射波長的能力，從而可使單個組件快速執(zhí)行完光譜測試，而無需為所使用的每一種雷射波長進行手動調整。Gan將它比喻為這一過程中的“萬能 鑰匙”，不必再為每一種所用光源的波長分別解鎖了。這種基板還增加了拉曼散射的響應密度，從而實現(xiàn)功耗更低且成本低廉的光源。
這種納米圖案基板利用(銀或鋁)薄膜在電介質下方作為反射鏡，隨機測量納米級金屬粒子。其結果是，在拉曼散射辨識技術中所用的光源節(jié)任何波長都有適當?shù)墓庾訄D案。
至于未來，Gan認為這項技術還不足以實現(xiàn)商業(yè)化，因此，目前正尋找制造合作伙伴或進行授權。
責任編輯：于璐
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