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(lái)，太赫茲波的研究在世界各地越來(lái)越受關(guān)注，隨著太赫茲輻射源的發(fā)展和對(duì)太赫茲波特性的探索，使其在生物醫(yī)學(xué)、安全檢查、傳感、通信等方面都有非常大的應(yīng)用價(jià)值；超材料是一種自然界不存在的人工復(fù)合材料，它的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)很靈活，并且便于操控電磁波的傳播。結(jié)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(diào)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(shè)計(jì)之前，首先參閱相關(guān)文獻(xiàn)，詳細(xì)了解太赫茲波的特性以及超材料的基本理論，并對(duì)超材料的各種諧振特性進(jìn)行了解與仿真驗(yàn)證，然后對(duì)基于超材料的各種功能器件進(jìn)行了調(diào)研，重點(diǎn)調(diào)研了太赫茲超材料傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與理論分析方法。
　?。?）在以前的研究基礎(chǔ)上，本文分別設(shè)計(jì)了基于L型結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)將超材料與微流控技術(shù)結(jié)合起來(lái)，形成微流通道，以便測(cè)試液體生物樣品。通過(guò)CST2013電磁仿真軟件，對(duì)

3、傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化和設(shè)計(jì)，通過(guò)觀察其頻譜圖的變化，對(duì)其傳感性能進(jìn)行了評(píng)估。
　?。?）本文也分別設(shè)計(jì)了基于開(kāi)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(duì)電磁波電場(chǎng)極化方向不敏感，同樣使用 CST2013對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和傳感性能分析，通過(guò)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(guò)合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化，使其傳感靈敏度得到提升。
　　（4）長(zhǎng)時(shí)間的理論探索和仿真驗(yàn)證之后，通過(guò)光刻、鍍膜和剝離過(guò)程對(duì)部分仿真微結(jié)構(gòu)進(jìn)行