ساختار جاذب کامل گرافنی دو باندی مستقل از قطبش جهت استفاده در حسگرهای زیستی

در این مقاله، ساختار برش یافته گرافنی جاذب کامل دو باندی مستقل از پلاریزاسیون پیشنهاد شده است. ساختار پیشنهادی از سه لایه طلا، دی اکسید سیلیکون و لایه گرافنی برش یافته و آنالیت تشکیل شده است. با تغییر اندازه لایه ها و شکل برش های گرافن تعدادمناسب باندها طراحی شده است. با تغییر در مقادیر پتانسیل شیمیایی و زمان استراحت گرافن، کیفیت و میزان جذب قابل تغییر است در ضمن طول موج جذب را می توان با پارامترهای مذکور به مقدار مورد نظر تنظیم کرد. این ساختار به عنوان حسگر زیستی برای تشخیص ویروس ها، پروتئین ها و سلول های سرطانی، تصویربرداری و فیلتر کردن امواج مخابراتی با توجه به نتایج ساختار پیشنهادی بسیار مناسب می باشد. با توجه به برش های انجام گرفته روی گرافن در طول موج nm ۲۴۵۸۱ وnm۲۷۶۴۰ مقادیر جذب به ترتیب ۹۹.۹ و ۹۹.۹ درصد به دست آمده است. وجود ضریب شکست متفاوت عناصر با قرار گرفتن آنالیت روی ساختار طراحی شده موجب جابجایی مقادیر طول موج جذب شده و نوع عنصر قرار گرفته با استفاده از مقادیر طول موج قابل تشخیص است که این روش تشخیص اساس کار حسگر زیستی طراحی شده است. بیشترین مقدار حساسیت در باند دوم nm / RIU۴۸۲۰۰ بدست آمده که با توجه به ساختار ساده متشکل از سه لایه و با مقایسه مقادیر خروجی این تحقیق با تحقیقات قبلی، می تواند بهترین گزینه برای ساخت حسگر زیستی باشد. از دیگر ویژگی مهم این ساختار حساس نبودن به قطبی شدن می باشد. شبیه سازی ها در نرم افزار شبیه سازی کامپیوتری (CST) انجام شده است.

کلیدواژه ها:

گیرنده زیستی ، حسگر زیستی ، ساختار ناهمگن گرافن ، تراهرتز ، فراماده ، ضریب شکست