بررسی حساسیت بیوسنسور با ساختار گرافن/فلز/گرافن مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی

بیوسنسورهای نوری مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی کاربردهای زیادی در حوزه بیوفوتونیک داشته و مطالعات زیادی جهت افزایش حساسیت آنها انجام می گیرد. در این مقاله، یک بیوسنسور با ساختار گرافن /فلز/گرافن مبتنی بر تشدید پلاسمون سطحی با پیکربندی کریتشمن معرفی شده است. نانولایه های از جنس طلا، نقره، آلومینیوم و مس با ضخامت های متفاوت بعنوان فلز انتخاب شده اند. با استفاده از روش ماتریس انتقال بازتابندگی و حساسیت بیوسنسور محاسبه شد. ابتدا برای حالت بدون لایه های گرافن، ضخامت نانولایه فلزی بهینه برای هر چهارنوع فلز بطور جداگانه تعین شد . و سپس تعداد لایه های گرافن جهت حصول بیشترین حساسیت بیوسنسور بدست آمد. نتایج محاسبات نشان می دهند در حالت بدون لایه ی گرافن ماگزیمم حساسیت بیوسنسور به ترتیب مربوط به نانولایه های طلا، نقره، مس و آلومینیوم می شود. اما در شرایط بهینه ضخامت نانولایه های فلزی و تعداد لایه های گرافن، ماگزیمم حساسیت بیوسنسور برای هر چهار مورد تقریبا یکسان است.