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CN110057782B - 忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器及方法 - Google Patents

忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器及方法 Download PDF

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CN110057782B CN201910333435.0A CN201910333435A CN110057782B CN 110057782 B CN110057782 B CN 110057782B CN 201910333435 A CN201910333435 A CN 201910333435A CN 110057782 B CN110057782 B CN 110057782B
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Abstract

本发明提供一种忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器及方法，传感器包括：棱镜单元、第一非导电介质薄膜层、金属薄膜层、第二非导电介质薄膜层及导电介质薄膜层；其中：棱镜单元用于产生ATR衰减倏逝波；第一非导电介质薄膜层、金属薄膜层、第二非导电介质薄膜层构成传感单元，用于实现基本传感功能；金属薄膜层、第二非导电介质薄膜层及导电介质薄膜层构成忆阻单元；还设置加电压装置，用于对忆阻单元施加偏置电压实现红外忆阻重构。本发明还提供上述传感器的制备方法及穿透深度调谐方法。本发明生物传感器的传感单元所产生的穿透深度在忆阻单元在加偏置电压时进行动态改变，实现穿透深度的调谐，在探测未知材料生物体时能明显提高其分辨率。

Description

忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器及方法
技术领域
本发明涉及表面等离子共振生物传感器技术领域，具体涉及一种可调谐穿透深度生物传感器，尤其涉及一种忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器及方法。
技术背景
表面等离子共振(surface plasmon resonance，SPR)是一种光学现象，这种现象在20世纪初被Wood发现，等离子共振在早期是在真空中利用电子束轰击金属表面产生。到20世纪60年代，两位来自西德的科学家Otto和Kretchmann分别发明了通过可见光激发表面离子体的方法，直到80年代，来自瑞典的科学家Liedberg才将该技术用于检测生物分子间的相互作用。
表面等离子体激元(SPPs)是产生SPR的关键，是电介质和金属介质之间的界面上在特定的光波场下产生的自由电荷振荡。光可以引起SPPs的激发，当入射光的波矢与表面等离子体的波矢发生匹配时，就会产生表面等离子体共振(SPR)现象，且因为这种波匹配条件很容易被界面上的微小介电常数变化所破坏，所以可用于精确地检测金属表面吸附层(细胞，细菌等)折射率的变化。因此，基于衰减全反射(ATR)方法的各种SPR生物传感器应运而出。研究发现SPR技术具有高灵敏度、高选择性、检测实时、免标记、体积小和成本低等优点，故在检测领域应用广泛，发展前景可观。
穿透深度是表征SPR生物传感器的一项重要指标，定义为Z轴上倏逝波能量衰减到最大值的1/e时传播的距离。传统SPR传感器由于金属吸收只能产生低穿透深度，虽然小穿透深度有助于通过将受体层附着在表面使SPR传感器更具特异性，但当分析物(如细胞)的大小等于或大于传感器所能到达的穿透深度时，它就成为一种限制。
针对于克服低穿透深度的一种方法是使用红外光传感，红外光本身就具有传播距离较长的优点，用于生物传感的短波红外线(波长1.5微米以内)以及红色光的近红外线部分透入组织最深，穿透深度可达10毫米，能直接作用到皮肤的血管、淋巴管、神经末梢及其他皮下组织。
另一种方法则是采取不同的SPR生物传感器件结构来产生不同的穿透深度，在利用电磁(EM)场增强金属薄膜表面SPR激发的生物传感器分类中，可以识别出四种基本类型，即传统SPR、长程SPR(LRSPR，长程表面等离子体共振，Long-Range Surface PlasmonResonance)、耦合等离子体波导共振(CPWR)和波导耦合SPR(WCPR)。
(1)传统SPR表面等离子体波沿界面法线方向上呈指数衰减，有效穿透深度仅为300nm左右，这种特性虽然对界面附近折射率的改变非常敏感，但是无法实现对病毒、细菌、蛋白质等大分子的有效检测，且传统表面等离子共振技术指标达到瓶颈，难以提高。
(2)LRSPR生物传感器是在传统SPR生物传感器的棱镜和金属层之间引入介质缓冲层，当介质缓冲层和待测物的折射率相等时，实现了对称环境，使得SPW(表面等离子体波，由SPPs振荡传播)的传播长度超过常规SPW的传播长度，并保留了入射光束的能量，其优点是LRSPR器件具有非常尖锐(即大的深度-宽度比)的反射率，特殊的LRSPR生物传感器结构穿透深度可达3um以上，缺点是依赖于对称环境的存在。
(3)CPWR生物传感器是结合了传统SPR生物传感器表面下面的波导层，CPWR器件中波导层的干涉在纵向(TM)和横向(TE)模式中都引起陡峭的倾角，优点是具有较好的深度-宽度比且能达到2um的穿透深度，缺点是生物传感表面距离金属薄膜与波导层界面的SPW有相当大的距离，其灵敏度仍比传统的SPR器件低10倍左右。
(4)WCSPR是由两个金属层和一个波导层组成。在WCSPR装置中结合SPR和波导模式不仅保留了生物传感器的灵敏度，而且产生更陡的反射率谱下降，从而提高了测量精度，缺点是匹配条件苛刻。
上述四种SPR类型的膜系结构是固定不变的，因而它们的穿透深度都是不可变的。但对于不同的待测物如蛋白，细菌，分散细胞，活细胞大小各异，特别是对较大的未知生化物质材料，固定穿透深度的传感器产生的ATR衰减倏逝波只能部分感测生物体，不能获得全部信息。而相反用较大穿透深度传感器来感测尺寸小的生物体时，共振增强的表面等离子体波就会穿过待测物深入到外界环境，产生较大的外界干扰，同时分辨率还会降低。
忆阻器是一种有记忆功能的非线性电阻，它不仅可用于存储数据，还可以实现逻辑计算，其具有忆阻效应，内部一般是金属-介质-金属(或者导电介质)的三明治结构，原理是用电压驱使金属离子发生电化学金属化(ECM)，在介质层中形成金属纳米细丝，该细丝对光传播有调制作用，在微观上即是改变了原有介质的介电常数。本发明拟提供一种采用忆阻重构电化学金属化机制实现的可调谐穿透深度生物传感器，与CN102640024A公开的一种可变穿透深度的生物传感器的技术方案截然不同。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器及其制备方法，其采用忆阻重构电化学金属化机制实现生物传感器的穿透深度的可调谐。
为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案如下：
一种忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器，包括：
棱镜单元及依次设置在棱镜单元底部的第一非导电介质薄膜层、金属薄膜层、第二非导电介质薄膜层及导电介质薄膜层；其中：
所述棱镜单元，用于在红外光的入射激励下产生ATR衰减倏逝波；
所述第一非导电介质薄膜层、金属薄膜层、第二非导电介质薄膜层构成传感单元，第一非导电介质薄膜层与第二非导电介质薄膜层形成对称环境，所述传感单元用于实现长程表面等离子体共振(LRSPR)效应，从而实现SPR传感器的基本传感功能；
同时，金属薄膜层、第二非导电介质薄膜层及导电介质薄膜层构成忆阻单元；忆阻单元中：金属薄膜层作为第一电极，导电介质薄膜层作为第二电极，两电极形成相互垂直的CROSSBAR结构，第一电极与第二电极电连接，并在连接电路上设置加电压装置，所述加电压装置用于对忆阻单元施加正向或负向偏置电压，实现红外忆阻重构。
进一步地，
所述棱镜单元为能满足光波全反射条件的折射率较大的棱镜，例如：Si棱镜(折射率可达3.5)或者Ge棱镜。
进一步地，
所述红外光的波长为1310nm或1550nm。该红外光能兼顾通信波长的零色射和本身具有的传播距离较长的优点。
进一步地，
所述第一非导电介质薄膜层为a-Si(无定形硅)薄膜层，其厚度为180～220nm。
进一步地，
所述金属薄膜层为Ag薄膜层，其厚度为35～42nm。
进一步地，
所述第二非导电介质薄膜层为a-Si(无定形硅)薄膜层，厚度为230～300nm。
由于第一非导电介质薄膜与第二非导电介质薄膜需要形成对称环境，所以两者采用相同的材质，还能采用其他非导电介质薄膜，例如SiO2。
进一步地，
所述导电介质薄膜层为IMO((In2O3:Mo)透明导电薄膜)薄膜层，厚度为40～60nm。优选地，其折射率为1.84。
进一步地，
将金属薄膜层和导电介质薄膜层做成相互垂直的CROSSBAR结构，能保证欧姆接触电阻足够小。
所述CROSSBAR结构的线宽与间距均为20nm，且总宽度为0.2～1um，
进一步地，
所述第一电极、第二电极为梳状电极结构，所述梳状电极梳状部分结构的线宽与间距尺寸均为1×0.5×0.5um，设计成梳状电极以便于在梳状电极宽的部分加电压。
本发明还提供一种上述忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器的制备方法，包括如下步骤：
S1、在棱镜底部射频磁控溅射沉积出第一非导电介质薄膜层；
S2、进一步在第一非导电介质薄膜层上直流磁控溅射沉积出金属薄膜层，对金属薄膜层涂胶光刻并图形化出若干等线宽与等间距的第一凹槽，用于在忆阻单元内作为第一电极，同时用于在传感单元内光激发产生SPR；
S3、进一步在金属薄膜层上射频磁控溅射沉积出第二非导电介质薄膜层；
S4、进一步在第二非导电介质薄膜层上射频磁控溅射沉积出导电介质薄膜层,对导电介质薄膜层涂胶光刻并图形化出若干等线宽与等间距的第二凹槽,用于在忆阻单元内作为第二电极，且与第一电极构成CROSSBAR结构；
S5、将第一电极与第二电极电连接，并在两者的连接电路上设置加电压装置，用于对忆阻单元施加偏置电压。
进一步地，
S1中，所述棱镜单元为能满足光波全反射条件的折射率较大的棱镜，例如：Si棱镜(折射率可达3.5)或者Ge棱镜。
进一步地，
S1中，所述第一非导电介质薄膜层为a-Si(无定形硅)薄膜层，其厚度为180～220nm，优选200nm。
进一步地，
S2中，所述金属薄膜层为Ag薄膜层，其厚度为35～42nm，优选35nm。
进一步地，
S3中，所述第二非导电介质薄膜层为a-Si(无定形硅)薄膜层，厚度为230～300nm，优选300nm。
由于第一非导电介质薄膜与第二非导电介质薄膜需要形成对称环境，所以两者采用相同的材质，还能采用其他非导电介质薄膜，例如SiO2。
进一步地，
S4中，所述导电介质薄膜层为IMO((In2O3:Mo)透明导电薄膜)薄膜层，厚度为40～60nm，优选50nm。优选地，导电介质薄膜层的折射率为1.84。
进一步地，
S2中第一凹槽和S4中的第二凹槽的线宽与间距均为20nm，即所述CROSSBAR结构的线宽与间距均为20nm，且总宽度为0.2～1um。
进一步地，
所述第一电极、第二电极为梳状电极结构，所述梳状电极梳状部分结构的线宽与间距尺寸均为1×0.5×0.5um，设计成梳状电极以便于在梳状电极宽的部分加电压。
本发明还提供上述忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器调谐穿透深度的方法，具体如下：
通过加电压装置对忆阻单元施加正向偏置电压，金属薄膜层发生电化学金属化(ECM)，金属薄膜层中的金属薄膜材料通过氧化还原作用在第二非导电介质薄膜层中生长出金属纳米细丝，原有第二非导电介质薄膜层局部区域的介电常数发生改变，传感单元中第一非导电介质薄膜层与第二非导电介质薄膜层的对称环境被破坏，传感器穿透深度减小；
通过加电压装置对忆阻单元施加负向偏置电压，第二非导电介质薄膜层中生长出金属纳米细丝在反向电场作用下迁移回金属薄膜层内，传感单元中第一非导电介质薄膜层与第二非导电介质薄膜层的对称环境恢复，传感器穿透深度还原到无偏置电压时。
工作原理：
1、SPR生物传感器基本传感功能的实现
在忆阻单元无电压偏置时，整个传感器的结构为：棱镜单元/第一非导电介质薄膜层/金属薄膜层/第二非导电介质薄膜层/导电介质薄膜层/待测生物体,SPR生物传感器采用角度模式，将红外光对在中心的CROSSBAR结构，利用归一化反射谱的方法，当待测生物体折射率发生变化，共振角度会对应发生变化，从而实现SPR生物传感器的基本传感功能。
在忆阻单元加正向偏置电压时，忆阻单元的金属薄膜层/第二非导电介质薄膜层/导电介质薄膜层的三明治结构中的金属薄膜层发生电化学金属化(ECM)，在第二非导电介质中生长出金属纳米细丝，整个传感器的结构变成棱镜单元/第一非导电介质薄膜层/金属薄膜层/第二非导电介质：金属薄膜层/导电介质薄膜层/待测生物体,此时，SPR生物传感器仍采用角度模式，将红外光对在中心的CROSSBAR结构，利用归一化反射谱的方法，，当待测生物体折射率发生变化，共振角度也会对应发生变化，也可实现SPR生物传感器基本传感功能。
同理，在忆阻单元加负向偏置电压时，在第二非导电介质薄膜层内长出的金属纳米细丝在反向电场作用下迁移回金属薄膜层内，从而同样可实现SPR生物传感器基本传感功能。
2、SPR生物传感器穿透深度调节功能的实现
在忆阻单元无电压偏置时，SPR生物传感器采用角度模式，将红外光对在中心的CROSSBAR通道，棱镜单元在红外光入射光的激励下，传感器单元(第一非导电介质薄膜层/金属薄膜层/第二非导电介质薄膜层)的三明治结构形成LRSPR效应(长程等离子体共振)，且此时的LRSPR由于其存在着非常高的对称环境，所以具有超长穿透深度。
在忆阻单元加正向偏置电压时，SPR生物传感器仍采用角度模式，在红外光入射的激励下，亿阻单元(金属薄膜层/第二非导电介质薄膜层/导电介质薄膜层)的三明治结构中的金属薄膜层发生电化学金属化(ECM)。金属薄膜层中的金属薄膜材料通过氧化还原作用在第二非导电介质薄膜层中生长出金属纳米细丝，整个生物传感器结构变成棱镜单元/第一非导电介质薄膜层/金属薄膜层/含金属纳米细丝的第二非导电介质薄膜层/导电介质薄膜层/待测生物体，由于忆阻效应的重构机制，此时含金属纳米细丝的第二非导电介质薄膜层相较于原有的第二非导电介质薄膜层，介电常数发生变化，破坏了原有器件折射率的对称环境，即也破坏了LRSPR形成的条件，使得原有超长穿透深度的LRSPR穿透深度逐渐减小。即在一定范围内，随着偏置电压的增加，穿透深度逐渐减小。
在忆阻单元加向负偏置电压时，同时将红外光对在中心的CROSSBAR通道，忆阻单元中含金属纳米细丝的第二非导电介质薄膜层的金属纳米细丝在反向电场作用下迁移回金属薄膜层内，在红外光入射的激励下，整个生物传感器结构又逐渐变回到无电压偏置的情况，此时形成LRSPR效应又具有超长穿透深度的特性。即在一定范围内，随着反向偏置电压的增加，穿透深度逐渐增大。
本发明利用忆阻重构机制，在红外光入射的激励下，实现一种可调谐穿透深度的SPR生物传感器。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供的SPR生物传感器采用红外忆阻重构电化学金属化机制，能够实现SPR生物传感器的穿透深度的可调谐。
在忆阻单元无偏置电压时，器件结构形成高对称环境下的LRSPR效应，其穿透深度可达2.5um以上；忆阻单元加正向偏置电压时，忆阻单元金属薄膜层中的金属薄膜材料通过氧化还原作用在第二非导电介质薄膜层中生长出金属纳米细丝，器件结构因为金属纳米细丝破坏了原有介质层介电常数的对称环境，从而使得原有超长穿透深度的LRSPR穿透深度逐渐减小，传感器的穿透深度能降至1.0～1.5um；忆阻单元加负向偏置电压时，第二非导电介质薄膜层中生长出金属纳米细丝在反向电场作用下迁移回金属薄膜层内，整个生物传感器结构又变回到无电压偏置，再次形成高对称环境下的LRSPR效应，恢复其具有超长穿透深度的特性。
因此，本发明相较于现有技术，生物传感器的传感单元所产生的穿透深度可在忆阻单元在加正向或负向偏置电压的情况下进行动态改变，实现灵活的穿透深度的变化，在探测未知材料生物体时可明显提高其分辨率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例SPR生物传感器的立体结构示意图；
图2为本发明实施例SPR生物传感器的俯视图(CROSSBAR结构虚线表示)；
图3为本发明实施例忆阻单元及其与加电压装置的连接结构示意图；
图4(1)为本发明实施例忆阻单元无偏置电压时的归一化反射谱共振角图谱；
图4(2)为本发明实施例忆阻单元加正向偏置电压时的归一化反射谱共振角图谱；
图5(a)为本发明实施例忆阻单元无偏置电压时，传感器的仿真结果图；
图5(b)、图5(c)分别为本发明实施例忆阻单元加不同正向偏置电压时，传感器的仿真结果图；
图6为仿真出的LRSPR的穿透深度结果，其中：曲线(a)为图5(a)无偏置电压时，仿真出的LRSPR的穿透深度结果；曲线(b)、(c)分别为图5(b)、图5(c)加不同正向偏置电压时，仿真出的LRSPR的穿透深度结果；
附图标注说明：棱镜单元11；第一非导电介质薄膜层(a-Si)121；金属(Ag)薄膜层122；第二非导电介质薄膜层(a-Si)123；忆阻单元13；导电介质薄膜层(IMO)131；加电压装置132；待测生物体141；θ为红外光的入射角。
具体实施方式
为了更好地阐述该发明的内容，下面通过具体实施例对本发明进一步的验证。特在此说明，实施例只是为更直接地描述本发明，它们只是本发明的一部分，不能对本发明构成任何限制。
实施例1
参照图1及图2，本实施例提供一种忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器，包括：
棱镜单元11及依次设置在棱镜单元11底部的第一非导电介质薄膜层121、金属薄膜层122、第二非导电介质薄膜层123及导电介质薄膜层131；其中：
棱镜单元11，用于在红外光的入射激励下产生ATR衰减倏逝波；
第一非导电介质薄膜层121、金属薄膜层122、第二非导电介质薄膜层123构成传感单元，第一非导电介质薄膜层121与第二非导电介质薄膜层123形成高对称环境，所述传感单元用于实现长程表面等离子体共振(LRSPR)效应，从而实现SPR传感器的基本传感功能；
同时，金属薄膜层122、第二非导电介质薄膜层123及导电介质薄膜层131构成忆阻单元13；忆阻单元13中：金属薄膜层122作为第一电极，导电介质薄膜层131作为第二电极，两电极形成相互垂直的CROSSBAR结构，第一电极与第二电极电连接，并在连接电路上设置加电压装置132，加电压装置132用于对忆阻单元施加正向或负向偏置电压，实现红外忆阻重构。
作为优选实施例，
本实施例中的棱镜单元11只含一个折射率较大的棱镜，本实施例选用半圆柱形的Si棱镜，在红外光入射激励下，用于产生ATR衰减倏逝波，作为其他优选实施例，棱镜还能采用Ge棱镜。红外光选用1310nm红外光，能兼顾通信波长的零色射和本身具有的传播距离较长的优点。
本实施例中的第一非导电介质薄膜层121选用a-Si，厚度为200nm；
本实施例中的金属薄膜层122选用金属Ag，厚度为35～42nm；优选35nm；
本实施例中的第二非导电介质薄膜层123选用a-Si，厚度为230～300nm；优选300nm；
本实施例中的导电介质薄膜层131选用IMO，折射率为1.84，厚度为40～60nm；优选50nm。
为了保证欧姆接触电阻足够小，本实施例中的第一电极(Ag)和第二电极(IMO)做成相互垂直的CROSSBAR结构，CROSSBAR结构的线宽与间距均设计为20nm，且总宽度设计为0.2～1um，并设计出梳状电极结构以便于加电压，所述梳状电极尺寸为1×0.5×0.5um。
图1、图2中141为待测生物体。
上述生物传感器通过如下制备方法制得：
S1、在半圆柱型Si棱镜11底部射频磁控溅射沉积出厚度为200nm的a-Si薄膜层121；
S2、在a-Si薄膜121上进一步直流磁控溅射沉积出厚度为35nm的金属Ag薄膜层122，对金属Ag薄膜层122涂胶光刻并图形化出若干线宽与间距均为20nm的第一凹槽，用于在忆阻单元中作为第一电极，同时用于在传感单元内光激发产生SPR；
S3、进一步在金属Ag薄膜层上射频磁控溅射沉积出厚度为300nm的a-Si薄膜层；
S4、进一步在S3的a-Si薄膜层上射频磁控溅射沉积出厚度为50nm的IMO薄膜层,对IMO薄膜层涂胶光刻并图形化出若干线宽与间距均为20nm的第二凹槽,用于在忆阻单元内作为第二电极，且与第一电极构成CROSSBAR结构；
S5、将第一电极与第二电极电连接，并在两者的连接电路上设置加电压装置132，用于对忆阻单元13施加偏置电压。
本实施例提供的生物传感器的工作原理：
1、SPR生物传感器基本传感功能的实现
在忆阻单元13无电压偏置时，本实施例提供的生物传感器的结构为：Si棱镜11/a-Si(200nm)121/Ag(35nm)122/a-Si(300nm)123/IMO(50nm)131/待测生物体141(n)。SPR生物传感器采用角度模式，将红外光对在中心的CROSSBAR通道，归一化反射谱共振角如图4(1)所示，当待测生物体折射率(reflectance)从n0变化到n1时，共振角度发生了变化△θ，实现了SPR生物传感器的基本传感功能。
在忆阻单元加正向偏置电压时，本实施例提供的生物传感器的忆阻单元Ag/a-Si/IMO三明治结构中的122(Ag)发生电化学金属化(ECM)，此时传感器的结构变成Si棱镜11/a-Si(200nm)121/Ag(35nm)122/a-Si：Ag(300nm)/IMO(50nm)131/待测生物体141(n)，SPR生物传感器仍采用角度模式，将红外光对在中心的CROSSBAR通道，归一化反射谱共振角如图4(2)所示，当待测生物体折射率(reflectance)从n0变化到n1时，共振角度发生了变化△θ，也可实现SPR生物传感器基本传感功能。
2、穿透深度调谐功能的实现
在忆阻单元无电压偏置时，SPR生物传感器采用角度模式，将红外光对在中心的CROSSBAR通道，共振角如图5(a)，原理为：棱镜单元在红外光入射光的激励下，传感器单元(a-Si/Ag/a-Si)的三明治结构形成LRSPR效应(长程等离子体共振)，且此时的LRSPR由于其存在着非常高的对称环境，所以具有超长穿透深度。
在忆阻单元加正电压偏置时，SPR生物传感器仍采用角度模式，在红外光入射的激励下，共振角[如图5(b)或者5(c)]，在正偏电压下，亿阻单元(Ag/a-Si/IMO)的三明治结构中的金属Ag薄膜层122发生电化学金属化(ECM)。金属Ag薄膜层内的Ag通过氧化还原作用在a-Si薄膜层123中生长出金属纳米细丝，整个生物传感器结构变成Si棱镜11/a-Si(200nm)121/Ag(35nm)122/含金属纳米细丝的a-Si薄膜层123//IMO薄膜层131/待测生物体141，由于忆阻效应的重构机制，此时含金属纳米细丝的第二非导电介质薄膜层(a-Si：Ag)相较于原有的第二非导电介质薄膜层(a-Si)，介电常数发生变化，破坏了原有器件折射率的对称环境，即破坏了LRSPR形成的条件，使得原有超长穿透深度的LRSPR穿透深度逐渐减小。在一定正向偏置电压范围内(0～10v)，随着偏置电压的增加，穿透深度逐渐减小。
在忆阻单元13加负电压偏置时，同时将红外光对在中心的CROSSBAR通道，忆阻单元金属薄膜层122/第二非导电介质薄膜层123/导电介质薄膜层131(Ag/a-Si/IMO)的三明治结构中的金属Ag薄膜层发生电化学金属化。此情况下，a-Si薄膜层123中的金属纳米细丝在反向电场作用下迁移回银电极，在红外光入射的激励下，整个生物传感器的结构又逐渐变回到无电压偏置的情况，此时再次形成LRSPR效应，恢复其具有超长穿透深度的特性。在一定负向偏置电压范围(-10～0v)内，随着反向偏置电压的增加，穿透深度逐渐增大。本实施例提供的可调谐穿透深度生物传感器的FDTD(时域有限差分法)仿真结果如图5(a)、5(b)、5(c)以及6(a)、6(b)、6(c)所示，SPR生物传感器调成角度模式。
在忆阻单元无电压偏置时，器件结构形成高对称环境下的LRSPR效应，图5(a)示出归一化反射谱出现双共振峰，以共振强度大的反对称下的小角度θ0共振峰来感测待测生物体，仿真出其LRSPR的穿透深度如图6(a)实线所示，可达2.5um以上；
当忆阻单元加正向偏置电压时，其归一化反射谱如图5(b)、5(c)所示，此时器件结构因为金属纳米细丝破坏了原有介质层介电常数的对称环境，从而使得原有超长穿透深度的LRSPR穿透深度逐渐减小，对应图6(b)、6(c)虚线示出的穿透深度依次为1.5um与1.0um左右；
当忆阻单元加负向偏置电压时，介质层中的金属纳米细丝在反向电场作用下迁移回银电极，整个生物传感器结构又变回到无电压偏置，此时形成高对称环境下的LRSPR又具有超长穿透深度的特性。
相较于现有技术，本发明实施例提供的生物传感器的传感单元所产生的穿透深度，可在忆阻单元在加正向或负向偏置电压的情况下进行动态改变，实现灵活的穿透深度的变化，在探测未知材料生物体时可明显提高其分辨率。
以上所述为本发明的具体实施方式，但不能对本发明构成任何限制，因此需特别指出，凡是以本发明为基础，做得任何修改与改进均落在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器，其特征在于，包括：
棱镜单元及依次设置在棱镜单元底部的第一非导电介质薄膜层、金属薄膜层、第二非导电介质薄膜层及导电介质薄膜层；其中：
所述棱镜单元，用于在红外光的入射激励下产生ATR衰减倏逝波；
所述第一非导电介质薄膜层、金属薄膜层、第二非导电介质薄膜层构成传感单元，第一非导电介质薄膜层与第二非导电介质薄膜层形成对称环境，所述传感单元用于实现长程表面等离子体共振效应，从而实现SPR传感器的基本传感功能；
同时，所述 金属薄膜层与所述 第二非导电介质薄膜层及导电介质薄膜层构成忆阻单元；所述导电介质薄膜层为IMO薄膜层；忆阻单元中：以传感单元中的金属薄膜层作为第一电极，导电介质薄膜层作为第二电极，两电极形成相互垂直的CROSSBAR结构，第一电极与第二电极电连接，并在连接电路上设置加电压装置，所述加电压装置用于对忆阻单元施加正向或负向偏置电压，实现红外忆阻重构，从而实现生物传感器穿透深度的减小或增大。
2.根据权利要求1所述的忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器，其特征在于，
所述棱镜单元为能满足光波全反射条件的折射率较大的棱镜，所述棱镜为Si棱镜或者Ge棱镜。
3.根据权利要求1或2所述的忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器，其特征在于，
所述第一非导电介质薄膜层为a-Si薄膜层，其厚度为180～220nm。
4.根据权利要求1或2所述的忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器，其特征在于，
所述金属薄膜层为Ag薄膜层，其厚度为35～42nm。
5.根据权利要求1或2所述的忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器，其特征在于，
所述第二非导电介质薄膜层为a-Si薄膜层，其厚度为230～300nm。
6.根据权利要求1或2所述的忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器，其特征在于，
所述IMO薄膜层的厚度为40～60nm。
7.根据权利要求1所述的忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器，其特征在于，
所述CROSSBAR结构的线宽与间距均为20nm，且总宽度为0.2～1um，
8.根据权利要求1所述的忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器，其特征在于，
所述第一电极、第二电极为梳状电极结构，所述梳状电极梳状部分结构的线宽与间距尺寸均为1×0.5×0.5um。
9.权利要求1所述忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在棱镜单元底部射频磁控溅射沉积出第一非导电介质薄膜层；
S2、进一步在第一非导电介质薄膜层上直流磁控溅射沉积出金属薄膜层，对金属薄膜层涂胶光刻并图形化出若干等线宽与等间距的第一凹槽，用于在忆阻单元内作为第一电极，同时用于在传感单元内光激发产生SPR；
S3、进一步在金属薄膜层上射频磁控溅射沉积出第二非导电介质薄膜层；
S4、进一步在第二非导电介质薄膜层上射频磁控溅射沉积出IMO薄膜层,对IMO薄膜层涂胶光刻并图形化出若干等线宽与等间距的第二凹槽，用于在忆阻单元内作为第二电极，且与第一电极构成CROSSBAR结构；
S5、将第一电极与第二电极电连接，并在两者的连接电路上设置加电压装置，用于对忆阻单元施加偏置电压。
10.权利要求1所述忆阻重构的近红外可调穿透深度生物传感器调谐穿透深度的方法，其特征在于，具体如下：
通过加电压装置对忆阻单元施加正向偏置电压，金属薄膜层发生电化学金属化，金属薄膜层中的金属薄膜材料通过氧化还原作用在第二非导电介质薄膜层中生长出金属纳米细丝，原有第二非导电介质薄膜层局部区域的介电常数发生改变，传感单元中第一非导电介质薄膜层与第二非导电介质薄膜层的对称环境被破坏，传感器穿透深度减小；
通过加电压装置对忆阻单元施加负向偏置电压，第二非导电介质薄膜层中生长出金属纳米细丝在反向电场作用下迁移回金属薄膜层内，传感单元中第一非导电介质薄膜层与第二非导电介质薄膜层的对称环境恢复，传感器穿透深度还原到无偏置电压时。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11231365B2 (en) * 2019-07-08 2022-01-25 Hanwha Systems Co., Ltd. Apparatus and method for infrared imaging
CN112782147B (zh) * 2020-12-23 2022-03-08 浙江溯源光科技有限公司 一种测量深度可调的拉曼探头
CN114019762B (zh) * 2021-10-27 2023-07-25 电子科技大学 一种激光倏逝波近场干涉量子光刻制备纳米阵列的方法

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101109747A (zh) * 2007-08-09 2008-01-23 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 表面等离子体共振与柔性平板波联合探测生物传感器
CN100469311C (zh) * 2004-03-29 2009-03-18 松下电器产业株式会社 用于活体信息测定的光学元件及采用此元件的活体信息测定装置
CN101398378A (zh) * 2008-01-28 2009-04-01 国家纳米科学中心 一种表面等离子共振的相位测量方法及其测量系统
CN101598665A (zh) * 2009-06-03 2009-12-09 南京航空航天大学 基于内置调制层的棱镜spr传感器检测系统
CN101936899A (zh) * 2010-07-29 2011-01-05 华东师范大学 一种长程表面等离子体共振传感器及制备方法
CN102183507A (zh) * 2011-03-01 2011-09-14 吉林大学 一种长程表面等离子体激励表面增强拉曼散射的方法
CN102640024A (zh) * 2009-11-30 2012-08-15 康宁股份有限公司 可变穿透深度的生物传感器和方法
CN203465192U (zh) * 2013-09-13 2014-03-05 南京航空航天大学 基于光电耦合层的棱镜spw激励装置
CN106289329A (zh) * 2015-06-05 2017-01-04 华为技术有限公司 一种忆阻器和传感器
CN106299114A (zh) * 2016-09-09 2017-01-04 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种忆阻器
CN106442477A (zh) * 2016-11-16 2017-02-22 福州大学 基于掺杂的石墨烯缓冲层堆栈spr传感器系统
CN107579155A (zh) * 2017-09-12 2018-01-12 电子科技大学 基于a‑Si的光读取神经突触器件结构及其制备方法
CN107917672A (zh) * 2018-01-05 2018-04-17 中国计量大学 一种用于提高超薄金属薄膜测试灵敏度的测试方法
CN108110137A (zh) * 2017-12-14 2018-06-01 电子科技大学 基于SiOxNy的光读取神经突触器件及其制备方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0797090A3 (en) * 1996-03-19 1997-10-01 Texas Instruments Incorporated Integrally formed surface plasmon resonance sensor
US6045756A (en) * 1996-10-01 2000-04-04 Texas Instruments Incorporated Miniaturized integrated sensor platform
US5946083A (en) * 1997-10-01 1999-08-31 Texas Instruments Incorporated Fixed optic sensor system and distributed sensor network
US5898503A (en) * 1997-03-19 1999-04-27 Texas Instruments Incorporated Surface plasmon resonance sensor with interchangeable optical element
US6421128B1 (en) * 2000-05-17 2002-07-16 The Arizona Board Of Regents On Behalf Of The University Of Arizona Coupled plasmon-waveguide resonance spectroscopic device and method for measuring film properties in the ultraviolet and infrared special ranges
US6798521B2 (en) * 2000-12-29 2004-09-28 Texas Instruments Incorporated Robust integrated surface plasmon resonance sensor
US7407817B2 (en) * 2006-01-19 2008-08-05 The Chinese University Of Hong Kong Surface plasmon resonance sensors and method for detecting samples using the same
WO2009030071A1 (fr) * 2007-09-06 2009-03-12 National Center For Nanoscience And Technology, China Puce de capteur spr de couplage entre guide d'ondes et réseau de puces de capteur correspondant
US8163561B2 (en) * 2009-11-30 2012-04-24 Corning Incorporated Method for depth resolved sensing of biological entities based on surface plasmon resonance sensors
US8243276B2 (en) * 2009-11-30 2012-08-14 Corning Incorporated Variable penetration depth biosensor
JP2018509615A (ja) * 2015-02-19 2018-04-05 プレミアム ジェネティクス （ユーケー） リミテッド 走査型赤外線測定システム
WO2016171701A1 (en) * 2015-04-23 2016-10-27 Halliburton Energy Services, Inc. Spectrally programmable memristor
KR20180102023A (ko) * 2017-03-06 2018-09-14 서울대학교산학협력단 Spr 바이오 센싱 장치

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100469311C (zh) * 2004-03-29 2009-03-18 松下电器产业株式会社 用于活体信息测定的光学元件及采用此元件的活体信息测定装置
CN101109747A (zh) * 2007-08-09 2008-01-23 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 表面等离子体共振与柔性平板波联合探测生物传感器
CN101398378A (zh) * 2008-01-28 2009-04-01 国家纳米科学中心 一种表面等离子共振的相位测量方法及其测量系统
CN101598665A (zh) * 2009-06-03 2009-12-09 南京航空航天大学 基于内置调制层的棱镜spr传感器检测系统
CN102640024A (zh) * 2009-11-30 2012-08-15 康宁股份有限公司 可变穿透深度的生物传感器和方法
CN101936899A (zh) * 2010-07-29 2011-01-05 华东师范大学 一种长程表面等离子体共振传感器及制备方法
CN102183507A (zh) * 2011-03-01 2011-09-14 吉林大学 一种长程表面等离子体激励表面增强拉曼散射的方法
CN203465192U (zh) * 2013-09-13 2014-03-05 南京航空航天大学 基于光电耦合层的棱镜spw激励装置
CN106289329A (zh) * 2015-06-05 2017-01-04 华为技术有限公司 一种忆阻器和传感器
CN106299114A (zh) * 2016-09-09 2017-01-04 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种忆阻器
CN106442477A (zh) * 2016-11-16 2017-02-22 福州大学 基于掺杂的石墨烯缓冲层堆栈spr传感器系统
CN107579155A (zh) * 2017-09-12 2018-01-12 电子科技大学 基于a‑Si的光读取神经突触器件结构及其制备方法
CN108110137A (zh) * 2017-12-14 2018-06-01 电子科技大学 基于SiOxNy的光读取神经突触器件及其制备方法
CN107917672A (zh) * 2018-01-05 2018-04-17 中国计量大学 一种用于提高超薄金属薄膜测试灵敏度的测试方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
High-Density Crossbar Arrays Based on a Si Memristive System;Sung Hyun Jo;《NANO LETTERS》;20090121;第9卷(第2期);全文 *
硅基非晶合金薄膜及其器件化应用研究;卢满辉;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 基础科学辑》;20170215(第2期);正文第39-40、43-45页、图4.9、4.15 *
长程表面等离子体波特性研究;徐宗波;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 基础科学辑》;20090315(第3期);正文第14、16-17、23、30页、图2.6 *

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