طراحي و شبيه‌سازي آشكار ساز پلاسمونيك به‌ منظور تشخيص بهينۀ سيگنال‌هاي بيولوژيكي

Design and Simulation of Plasmonic Photodetectors to Optimally Detection of Biological Signals

بهينه­ سازي آشكارسازهاي نوري به­ منظور تشخيص سيگنال­ هاي بيولوژي با دقت و حساسيت بالا در تشخيص انواع سرطان ها و تومورها برخوردار از اهميت زيادي است. در اين مطالعه يك ساختار بهينۀ آشكارساز مبتني بر اثرات پلاسمونيكي در بيوحسگرهاي تشخيص سيگنال­ هاي سرطان پستان از بافت نرمال مورد بررسي قرار گرفته است. روش بررسي: يك ساختار بهينۀ آشكارساز مبتني بر اثرات پلاسمونيكي در بيوحسگر تشخيص سيگنال­ هاي سرطان پستان از بافت نرمال پيشنهاد شده است. به ­منظور بهينه كردن آشكارسازهاي تشخيص سرطان پستان، اثرات پلاسمونيك مجموعه از نانو ذرات كروي طلا و نقره بر­روي زير ­لايۀ سيليكون در طول موج­ هاي مختلف بررسي شده است. خواص اپتيكي شامل ضرايب جذب و فاكتور بهبود براي نانو­ذرات طلا و نقره، طيف عبوري و بازتابي ميدان­ هاي الكتريكي و مغناطيسي در محدودۀ طول موج ليزر فرودي، توليد پلاسمون پلاريتون سطحي در سطح مشترك نانو ذرات نقره و نيم­ رسانا و نحوۀ انتشار آن­ها درون مادۀ فعال آشكارساز محاسبه شده است. در­ نهايت به برهم ­كنش تابش فرودي با پلاسمون ­هاي جاي گزيده در حالت تشديد و انتشار پلاسمون پلاريتون­ هاي سطحي در طول موج­ هاي مختلف به­ صورت جذب در مادۀ فعال سيليكوني پرداخته شده است. يافته­ ها: نتايج شبيه­ سازي نشان مي­ دهد افزودن نانو ذرات پلاسمونيك باعث افزايش 50 درصدي توان جذب­ شده در مقايسه با آشكارسازهاي متداول مي­ گردد. نتيجه­ گيري: اين مطالعه نشان مي­ دهد براي بهينه­ سازي توان جذب­ شده به­ منظور آشكارسازي تشخيص سرطان پستان از بافت نرمال بايد ساختار متناوبي با دورۀ تناوب 9 نانو ذرات از جنس نقره و شعاع آن­ها در محدودۀ 75 نانو­متر انتخاب شود.

This article has no abstract.