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결합된 플라즈몬-도파관 공진 구조로 구성된 바이오센서의 구현
Implementation of Bio-Sensor with Coupled Plasmon-Waveguide Resonance Profile 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.24 no.1, 2024년, pp.109 - 114  

호광춘 (한성대학교 전자트랙)

초록
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결합된 플라즈몬-도파관 공진 (PWR) 구조에서 전파하는 TE, TM 전송 모드들의 바이오 센싱 특성을 조사하였다. 수치해석을 위하여 모드 전송선로 이론 (MTLT)을 사용되었다. 기존의 Ag-기반 표면 플라즈몬 공명 바이오센서의 감도를 향상시키기 위하여, 제안된 PWR 바이오센서는 N쌍의 MgF2-Si3N4 층으로 구성된 다층구조로 설계하였다. 그 바이오센서의 각도 감도가 광범위한 생물학적 용액 (굴절률 1.33~1.37)에 대하여 수치적으로 분석되었다. 더욱이, 암세포와 혈장 농도를 감지하는 센서의 가용성을 조사하였다. 결국, 그 결과들은 제안된 바이오센서가 소변에서 다양한 종류의 암 세포와 다양한 포도당 농도를 효율적으로 감지할 수 있음을 보여주었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The bio-sensing properties of TE and TM guided modes in the coupled plasmon-waveguide resonance (PWR) configuration are investigated. The modal transmission-line theory (MTLT) is used for numerical analysis. The proposed PWR bio-sensor is composed of multi-layered configuration with N pairs of MgF2-...

주제어

#Optical Bio-Sensor   #Surface Plasmon Resonance   #Plasmon-Waveguide Resonance  

표/그림 (9)

AI 본문요약
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제안 방법

  • 다음으로, bio-sensor의 감지 성능을 평가하기 위하여 다음과 같은 각도 감도 (angular sensitivity)를 정의하고 수치해석 하였다.

이론/모형

  • 전자기 모델링 도구로는, 그림 2에서 보듯이 정확한 MTLT를 적용하였다. 이 이론은 종방향으로 전파하는 필드의 모드 분해법과 마이크로파공학의 전송선로 원리를 기반으로 하며, 서브파장의 구조를 쉽게 분석하기 위하여 정립된 기술이다.
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참고문헌 (9)

  1. Dai, X., Jiang, L., Xiang, Y., "Low threshold optical bistability at terahertz frequencies with graphene surface plasmons," Sci. Rep. Vol. 5, pp. 1~11, 2015. DOI: https://doi.org/10.1038/srep12271？ 

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  2. Singh, V.V., et al., "Greener electrochemical synthesis of high quality graphene nanosheets directly from pencil and its SPR sensing application," Adv. Funct. Mater., Vol. 22, pp. 2352~2362, 2012. DOI: https://doi.org/10.1002/adfm201102525？ 

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  9. J. A. Kong, Electromagnetic Wave Theory, pp. 373~382, John Wiley & Sons, Inc, 1990. 

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