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KR20130110900A - 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서 - Google Patents

표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서 Download PDF

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KR20130110900A
KR20130110900A KR1020120033226A KR20120033226A KR20130110900A KR 20130110900 A KR20130110900 A KR 20130110900A KR 1020120033226 A KR1020120033226 A KR 1020120033226A KR 20120033226 A KR20120033226 A KR 20120033226A KR 20130110900 A KR20130110900 A KR 20130110900A
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KR
South Korea
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thin film
multilayer
dielectric thin
plasmon resonance
surface plasmon
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Application number
KR1020120033226A
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English (en)
Inventor
최영완
김홍승
이태경
오금윤
이병현
김두근
Original Assignee
중앙대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 중앙대학교 산학협력단 filed Critical 중앙대학교 산학협력단
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Abstract

표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서가 개시된다. 개시된 결함(defect)을 가지는 광 밴드 갭 구조의 다층 유전체 박막; 상기 다층 유전체 박막의 일면에 배치되고, 소정의 표면 플라즈몬 공명 조건을 가지는 금속박막; 및 상기 다층 유전체 박막을 통과하여 입사되어 상기 금속박막에서 반사된 후 상기 다층 유전체 박막을 통과하여 출사되는 광신호를 검출하는 광 검출기를 포함한다.

Description

표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서{MULTILAYER THIN FILM SENSOR USING SURFACE PLASMON RESONANCE}
본 발명의 실시예들은 다층 박막 센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 표면 플라즈몬 공명(SPR: Surface Plasmon Resonance)을 이용한 다층 박막 센서에 관한 것이다.
다층 박막 센서(Multilayer Thin Film Sensor)는 서로 다른 굴절률(Refractive Index)을 갖는 2개의 유전체 박막이 주기적으로 반복되어 적층될 때 형성되는 광 밴드 갭(Photonic Band Gap)을 이용하는 센서이다. 보다 상세하게, 2개의 유전체 박막의 굴절률 차이가 클수록 광 밴드 갭이 커지게 되며, 주기적으로 반복되는 유전체 박막의 두께와 굴절률을 조절함으로써 원하는 대역의 광 밴드 갭을 확보할 수 있다. 여기서, 광 밴드 갭은 물질을 통과하지 못하는 광 신호의 주파수 대역을 의미한다.
이러한 광 밴드 갭 구조에 주기성을 깨뜨리는 결함(defect)을 첨가하는 경우, 광 밴드 갭 중 일부에서 결함 모드(Defect Mode)를 얻을 수 있으며, 결함 모드를 조절하여 원하는 주파수 대역의 광 신호만을 통과/검출할 수 이다. 이와 같은 다층 박막 구조를 1차원 광결정(Photonic Crystal) 구조라고도 한다.
한편, 표면 플라즈몬 공명(Surface Plasmon Resonance)은 금속박막의 표면에서 발생하는 전자들의 집단적인 진동현상(Collective Charge Density Oscillation)을 의미하는 것으로서, 표면 플라즈몬 현상에 의해 발생하는 표면 플라즈몬 공명파(Surface Plasmon Resonance wave)는 금속과 이에 인접한 유전물질의 경계면을 따라 진행하는 표면 전자기파를 의미한다.
표면 플라즈몬 공명 센서는 감쇠 전반사(Attenuated Total Reflection)를 응용한 광학적 바이오센서이다. 보다 상세하게, 전반사란 입사된 광신호가 굴절률이 높은 매질에서 굴절률이 낮은 매질로 진행하는 경우에 있어, 특정 임계각 이상이 되면 모든 광신호가 다른 매질로 굴절되지 않고 경계면에서 전부 반사되는 현상을 의미하고, 감쇠 전반사는 특수한 조건에서 소산장(Evanescent Field)과 경계면 근처의 물질과의 상호작용으로 인한 에너지의 이동으로 반사도가 감소하게 되는 현상을 의미한다. 이러한 감쇠 전반사의 반사도는 광신호의 특정 입사각에서 급격하게 감소하는 특징을 가진다.
일반적으로 표면 플라즈몬 공명 센서는 프리즘에 금속박막을 증착하여 제작된다. 표면 플라즈몬 공명 센서는 빛(광신호)을 금속박막에 조사하여 금속박막의 표면에 표면 플라즈몬 공명을 발생시켜 시료 매질의 굴절률 및 농도변화를 측정한다.
표면 플라즈몬 공명 센서의 구조에 대해 보다 상세히 살펴보면, 표면 플라즈몬 층인 금속박막이 유리 프리즘의 평평한 면에 배치되고, 그 아래에 측정하고자 하는 시료가 놓인다. 편광된 광신호가 프리즘을 통하여 금속박막 표면에서 반사될 때, 표면 플라즈몬 공명 현상이 일어나는 특정 각으로 입사된 광신호는 그 에너지를 잃고, 금속박막과 측정하고자 하는 시료의 계면을 따라 진행하며, 반사되는 광신호 에너지의 세기를 측정함으로써 표면 플라즈몬 공명각을 구할 수 있다. 특히 표면 플라즈몬 공명 센서의 출력은 매질이 금속박막과 접촉할 때 일어나는 매질의 유전 상수 변화에 매우 민감하다.
그런데, 종래의 표면 플라즈몬 공명 센서의 경우, 높은 정밀도로 정확하게 출력 광신호를 검출하기 위해 크기가 크고 가격이 비싼 장치(일례로, 광 검출기)를 사용하여야 하는 문제점이 있다.
또한 종래의 다층 박막 센서의 경우, 높은 품위값을 나타내나 금속박막을 이용하는 표면 플라즈몬 공명 센서에 비해 표면의 유효 굴절률 변화에 따른 감도가 떨어지는 단점이 있다.
상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 높은 정밀도로 정확한 광신호의 출력이 가능하도록 하는 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서를 제안하고자 한다.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 결함(defect)을 가지는 광 밴드 갭 구조의 다층 유전체 박막; 상기 다층 유전체 박막의 일면에 배치되고, 소정의 표면 플라즈몬 공명 조건을 가지는 금속박막; 및 상기 다층 유전체 박막을 통과하여 입사되어 상기 금속박막에서 반사된 후 상기 다층 유전체 박막을 통과하여 출사되는 광신호를 검출하는 광 검출기를 포함하는 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서가 제공된다.
상기 다층 유전체 박막은 서로 다른 굴절률을 가지는 2 이상의 유전체 박막이 번갈아 가면서 반복적으로 적층된 제1 영역; 및 상기 결함과 대응되는 결함 유전체 박막이 포함된 제2 영역을 포함한다.
상기 제2 영역은 상기 제1 영역과 상기 금속박막 사이에 배치될 수 있다.
상기 결함 유전체 박막의 굴절률은 상기 2 이상의 유전체 박막의 굴절률과 상이할 수 있다.
상기 결함 유전체 박막의 굴절률은 상기 2 이상의 유전체 박막 중 어느 하나의 유전체 박막의 굴절률과 동일하고, 상기 결함 유전체 박막의 두께는 상기 어느 하나의 유전체 박막의 두께와 상이할 수 있다.
상기 다층 유전체 박막은 소정 주파수 대역의 광신호만을 통과시키는 광 파장 필터로 동작할 수 있다.
상기 금속박막의 전면은 상기 다층 유전체 박막의 일면과 마주보도록 배치되고, 상기 다층 박막 센서는 상기 금속박막의 후면에 배치되며, 소정의 물질과 결합하는 적어도 하나의 리셉터(receptor)를 더 포함할 수 있다.
상기 적어도 하나의 리셉터 중 적어도 일부가 상기 소정의 물질과 결합하는 경우 상기 금속박막의 표면 플라즈몬 공명 조건은 변경되고, 상기 표면 플라즈몬 공명 조건의 변경과 대응하여 상기 다층 유전체 박막을 통과하여 출사되는 광신호의 주파수 대역은 변경될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 결함을 가지는 광 밴드 갭 구조의 다층 유전체 박막; 전면이 상기 다층 유전체 박막의 일면과 마주보도록 배치되고, 소정의 표면 플라즈몬 공명 조건을 가지는 금속박막; 광신호를 상기 다층 유전체 박막을 통과하여 상기 금속박막의 전면으로 입사시키는 입사도파로; 및 상기 금속박막의 전면에서 반사되는 광신호를 출사하는 출사도파로를 포함하는 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서가 제공된다.
본 발명에 따른 다층 박막 센서는 높은 정밀도로 정확한 광신호의 출력이 가능하도록 하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서의 구조를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 센서의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서의 구조를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서(이하, "다층 박막 센서"라고 함)(100)는 다층 유전체 박막(110), 금속박막(120), 입사도파로(130), 출사도파로(140) 및 광 검출기(150)를 포함할 수 있다.
다층 유전체 박막(110)은 결함(defect)을 가지는 광 밴드 갭(Wide Band Gap) 구조를 가진다.
즉, 다층 유전체 박막(110)는 다수의 유전체 박막이 적층된 구조를 가지며, 다수의 유전체 박막 중에는 결함으로 작용하는 결함 유전체 박막이 포함되어 있다.
이와 같은 다층 유전체 박막(110)은 소정 주파수 대역의 광신호만을 통과시키는 광 파장 필터로 동작한다.
이를 위해, 다층 유전체 박막(110)은 도 1에 도시된 바와 같이 서로 다른 굴절률을 가지는 2개의 유전체 박막이 번갈아 가면서 반복적으로 적층된 제1 영역(111) 및 결함과 대응되는 결함 유전체 박막이 포함된 제2 영역(112)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 영역(112)에 포함된 결함 유전체 박막은 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 제1 영역(111)에 포함된 2개의 유전체 박막과 다른 굴절률을 가질 수 있다. 이 경우, 결함 유전체 박막의 두께는 제1 영역(111)에 포함된 2개의 유전체 박막의 두께와 상이할 수도 있고, 2개의 유전체 박막 중 어느 하나와 동일할 수도 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제2 영역(112)에 포함된 결함 유전체 박막은 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 굴절률은 제1 영역(111)에 포함된 2개의 유전체 박막 중 어느 하나의 유전체 박막의 굴절률과 동일하되, 두께가 상이한 것일 수 있다.
한편, 도 1에서는 제1 영역(111)에 굴절률이 서로 다른 2개의 유전체 박막이 서로 번갈아 가면서 반복적으로 적층된 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제1 영역(111)에 포함된 유전체의 종류는 3개 이상일 수도 있다. 다시 말해, 제1 영역(111)은 서로 다른 굴절률을 가지는 2 이상의 유전체 박막이 번갈아 가면서 반복적으로 적층된 것일 수 있다.
금속박막(120)은 소정의 표면 플라즈몬 공명 조건을 가지는 금속 재질의 얇은 막으로서, 다층 유전체 박막(110)의 일면에 배치된다.
일례로서, 금속박막(120)은 Au, Ag, Cu, Al 등과 같이 하나의 금속으로 형성된 박막일 수도 있고, Au/Ag, Ag/Cu, Al/Au 등과 같이 2개의 금속이 bi-metal 구조로 형성된 박막일 수도 있다.
그리고, 금속박막(120)의 전면은 다층 유전체 박막(110)의 일면과 마주보도록 배치된다. 그리고, 금속박막(120)의 후면에는 적어도 하나의 리셉터(
Figure pat00001
)가 위치한다. 리셉터(
Figure pat00002
)는 센싱하고자 하는 소정의 물질(molecules)과 화학적으로 반응(결합)하는 감지물질(수용체)을 의미한다. 일례로, 상기 화학 반응은 항원/항체 반응일 수 있다.
그리고, 다층 유전체 박막(110)이 제1 영역(111)과 제2 영역(112)으로 구성되는 경우, 금속박막(120)은 제2 영역(112)과 인접하여 배치될 수 있다. 즉, 제2 영역(112)은 제1 영역(111)과 사이에 배치될 수 있다.
입사도파로(130)는 금속박막(120)의 전면에 수직한 법선과 소정의 각도(θ)를 이루도록 배치되며, 광신호(점선으로 표시)를 금속박막(110)의 전면으로 입사시킨다. 즉, 금속박막(120)의 전면에 수직한 법선과 입사도파로(130)가 형성하는 소정의 각도가 광신호의 입사각이 된다.
출사도파로(140)는 다층 유전체 박막(110)을 통과하여 금속박막(120)에서 반사된 후 다시 다층 유전체 박막(110)을 통과하여 출사되는 광신호를 외부로 출력한다. 출력된 광신호는 광 검출기(150)에 의해 검출된다.
상기와 같이 다층 박막 센서(100)가 구성되는 경우에 있어, 적어도 하나의 리셉터(
Figure pat00003
) 중 적어도 일부가 센싱하고자 하는 물질과 결합하는 경우, 금속박막(120)의 표면 플라즈몬 공명 조건은 변경되고, 표면 플라즈몬 공명 조건의 변경과 대응하여 다층 유전체 박막(110)을 통과하여 출사되는 광신호의 주파수 대역 내지 위상값은 변경된다. 따라서, 광 검출기(150)를 통해 광신호를 검출하고, 검출된 광신호의 주파수 대역 내지 위상을 분석함으로써 센싱하고자 하는 물질의 종류를 감지할 수 있게 된다.
한편, 도 1에는 도시하지 아니하였지만, 다층 유전체 박막(110)과 입사도파로(130)/출사도파로(140) 사이에는 Glass나 BK7과 같은 투명한 유리기판이 존재할 수 있다. 이 경우, 유리기판 위에 서로 다른 굴절률을 가지는 2 이상의 유전체 박막 및 결함 유전체 박막을 증착시켜 다층 유전체 박막(110)을 형성할 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층 박막 센서(100)의 동작 원리에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 2의 (a)에 도시된 바와 같이 서로 다른 굴절률(n1, n2)을 가지는 2개의 유전체가 d1 및 d2의 두께를 가지고 주기적으로(서로 번갈아 가면서 반복적으로) 배치하여 다층 박막을 형성하고, 상기 다층 박막으로 광신호를 입사시키는 경우, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 광신호가 투과하지 못하고 전부 반사되는 주파수 대역(광 밴드 갭, 점선으로 표시)이 존재한다.
그런데, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같은 다층 박막의 중간에 2개의 유전체 중 어느 하나의 두께(d1 또는 d2)가 달라지거나 다른 굴절률(n3)을 가지는 유전체가 삽입되는 경우, 광 밴드 갭 구조에서의 주기성이 깨지게 되고, 이에 의해 광 밴드 갭 내에는 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이 특정 주파수 대역만을 투과시키는 결함 모드(Defect Mode, 점선으로 표시)가 발생하며, 이에 의해 다층 박막은 광 파장 필터로 동작하게 된다.
따라서, 다층 박막 센서(100)를 도 1에 도시된 바와 같이 구성하는 경우, 광신호는 다층 유전체 박막(110)을 통과한 후 금속박막(120)에서 반사되어 다시 다층 유전체 박막(110)을 통과하므로, 광신호의 이동 경로는 도 3의 (a)에 도시된 다층 박막과 유사하게 형성된다.
이에 따라, 다층 유전체 박막(110)은 광 파장 필터로서 동작하여 특정 주파수 대역의 광신호 만을 외부로 출력한다.
한편, 금속박막(120)의 후면으로 센싱하고자 하는 물질이 포함된 기체 내지 액체를 흘려 보내는 경우, 리셉터(
Figure pat00004
)와 기체 내지 액체에 포함된 해당 물질과의 결합에 의해 표면 굴절률이 변경되어 금속박막(120)의 표면 플라즈몬 공명 조건이 변경되고, 이에 따라 외부로 출력되는 광 신호의 주파수(파장) 대역이 변경된다. 보다 상세하게, 출력되는 광신호의 파장 대역의 변경은 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 중심 파장의 변경(파장 대역은 동일함)일 수도 있고, 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 중심 파장의 변경 및 파장 대역의 변경일 수도 있다.
이와 같이 출력되는 광신호의 파장 대역이 변경되는 경우, 검출되는 광신호의 출력파워가 증가하게 되며, 이에 의해 광 검출기(150)의 감도가 향상되어 센싱의 정밀도를 향상시키게 된다.
그런데, 종래의 다층 박막 센서의 경우, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 표면 굴절률의 변화에 다른 공진 조건의 변화폭이 작기 때문에 검출되는 광신호의 출력파워를 증가시키는데 한계가 있어 센싱의 정밀도의 향상이 크지 않다. 이에 비해, 본 발명에 따른 다층 박막 센서(100)는 표면 플라즈몬 공명을 이용하는바, 표면 굴절률의 변화에 다른 공진 조건의 변화가 커지게 되고, 검출되는 광신호의 출력파워를 많이 변화시켜 센싱의 정밀도를 보다 많이 향상시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 본 발명에 따른 다층 박막 센서(100)는 미세한 표면 굴절률의 변화까지 검출할 수 있는 고감도의 센싱 성능을 확보할 수 있게 된다.
또한, 반도체로 제작된 입사도파로(130)/출사도파로(140)를 이용하는 경우, 다층 유전체 박막(110)의 크기를 소형화할 수 있게 되고, 광신호를 생성하는 광원 역시 집적화할 수 있게 되므로, 다층 박막 센서(100)의 전체크기를 소형화하여 휴대용 단말에 다층 박막 센서(100)를 부착할 수 있게 된다.
그리고, 도 5는 금속박막(120) 유/무에 의해 표면 유효 굴절률 변화에 따른 광신호의 위상 변화를 비교한 그래프를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 금속박막(120)이 존재하는 경우, 표면 플라즈몬 공명에 의해 광신호의 위상이 크게 변화하는 것을 확인할 수 있으며, 이에 따라 본 발명에 따른 다층 박막 센서(100)의 센싱 정밀도가 향상됨을 확인할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (14)

  1. 결함(defect)을 가지는 광 밴드 갭 구조의 다층 유전체 박막;
    상기 다층 유전체 박막의 일면에 배치되고, 소정의 표면 플라즈몬 공명 조건을 가지는 금속박막; 및
    상기 다층 유전체 박막을 통과하여 입사되어 상기 금속박막에서 반사된 후 상기 다층 유전체 박막을 통과하여 출사되는 광신호를 검출하는 광 검출기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다층 유전체 박막은
    서로 다른 굴절률을 가지는 2 이상의 유전체 박막이 번갈아 가면서 반복적으로 적층된 제1 영역; 및
    상기 결함과 대응되는 결함 유전체 박막이 포함된 제2 영역
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 영역은 상기 제1 영역과 상기 금속박막 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 결함 유전체 박막의 굴절률은 상기 2 이상의 유전체 박막의 굴절률과 상이한 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 결함 유전체 박막의 굴절률은 상기 2 이상의 유전체 박막 중 어느 하나의 유전체 박막의 굴절률과 동일하고,
    상기 결함 유전체 박막의 두께는 상기 어느 하나의 유전체 박막의 두께와 상이한 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다층 유전체 박막은 소정 주파수 대역의 광신호만을 통과시키는 광 파장 필터로 동작하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 금속박막의 전면은 상기 다층 유전체 박막의 일면과 마주보도록 배치되고,
    상기 다층 박막 센서는 상기 금속박막의 후면에 배치되며, 소정의 물질과 결합하는 적어도 하나의 리셉터(receptor)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 리셉터 중 적어도 일부가 상기 소정의 물질과 결합하는 경우 상기 금속박막의 표면 플라즈몬 공명 조건은 변경되고, 상기 표면 플라즈몬 공명 조건의 변경과 대응하여 상기 다층 유전체 박막을 통과하여 출사되는 광신호의 주파수 대역은 변경되는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서.
  9. 결함을 가지는 광 밴드 갭 구조의 다층 유전체 박막;
    전면이 상기 다층 유전체 박막의 일면과 마주보도록 배치되고, 소정의 표면 플라즈몬 공명 조건을 가지는 금속박막;
    광신호를 상기 다층 유전체 박막을 통과하여 상기 금속박막의 전면으로 입사시키는 입사도파로; 및
    상기 금속박막의 전면에서 반사되는 광신호를 출사하는 출사도파로
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 다층 박막 센서는 상기 출사되는 광신호를 검출하는 광 검출기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 다층 유전체 박막은
    서로 다른 굴절률을 가지는 2 이상의 유전체 박막이 번갈아 가면서 반복적으로 적층된 제1 영역; 및
    상기 결함과 대응되는 결함 유전체 박막이 포함된 제2 영역을 포함하되,
    상기 제2 영역은 상기 제1 영역과 상기 금속박막 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 결함 유전체 박막의 굴절률은 상기 2 이상의 유전체 박막의 굴절률과 상이한 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 결함 유전체 박막의 굴절률은 상기 2 이상의 유전체 박막 중 어느 하나의 유전체 박막의 굴절률과 동일하고,
    상기 결함 유전체 박막의 두께는 상기 어느 하나의 유전체 박막의 두께와 상이한 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 금속박막의 전면은 상기 다층 유전체 박막의 일면과 마주보도록 배치되고,
    상기 다층 박막 센서는 상기 금속박막의 후면에 배치되며, 소정의 물질과 결합하는 적어도 하나의 리셉터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공명을 이용한 다층 박막 센서.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180127781A (ko) * 2017-05-22 2018-11-30 아주대학교산학협력단 광센서 모듈 및 이를 포함하는 광센서 장치
EP4133253A4 (en) * 2020-04-07 2023-08-16 James I. Scholtz DEVICE AND METHOD FOR THE SELECTIVE DETECTION OF PATHOGENS AND/OR CHEMICALS

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