طراحي وشبيه‌سازي نانوحسگر پلاسمونيكي ضريب‌شكست مبتني بر ساختار فلز-عايق-فلز و كاواك شش‌ضلعي

Design and Simulation of Refractive Index Plasmonic Nano-Sensor Based on Metal-Insulator-Metal Structure and Hexagonal Cavity

در اين مقاله نانوحسگر پلاسمونيكي ضريب‎ شكست، متشكل از ساختار فلز- عايق - فلز (MIM) و چهار عدد كاواك شش ­ضلعي با شكاف ­هايي با علامت  به‎ علاوه، طراحي و شبيه ‎سازي شده است. اين ساختار با بستري از جنس نقره بوسيله ­ي مدل درود شبيه‎ سازي شده و در بازه­ي طول­ موجي 1100 تا 1600 نانومتر با طول موج تشديد 1388.090 نانومتر مورد بررسي قرار گرفته است.  با استفاده از روش شبيه­ سازي تفاضل محدود حوزه ‎ي زمان (FDTD)، جابجايي طول موجي حاصل از تغييرات ضريب­ شكست در بازه­ي 1 تا 1.1 با گام 0.02 بررسي شده است. بامحاسبه‎ ي حساسيت (S)، معيارشايستگي (FOM) و فاكتوركيفيت (Q) كه بيشينه ­ي آن­ها به­ ترتيب 1373 nm/RIU ،  116.951 RIU-1  و 120.703 مي­باشد، ميزان عملكرد حسگراندازه ­گيري شده است.

In this paper, a refractive index plasmonic nanosensor based on metal - insulator - metal (MIM) structure and four hexagonal cavities slots with plus sign is designed and simulated. This structure is simulated by a background of silver and is investigated with drude model in the wavelength range 1100  to 1600 nm  and resonance wavelength 1388.090 nm . By finite difference time domain (FDTD) simulation method, the wavelength shift induced by refractive index change is investigated in the range of 1  to 1.1  with step of 0.02 . The sensor performance has been measured by calculating the sensitivity (S), figure of merit (FOM) and quality factor (Q) that their maximum are 1373 nm/RIU , 116.951 RI U -1  and 120.703 , respectively.