[发明专利]基于表面等离子体共振的纳米金光栅透射型微流控传感器

权利要求书

1.一种基于等离子体共振的纳米金光栅透射型微流控传感器，其特征在于，包括：二氧化硅绝缘体构成的腔体作为待测物微流腔，所述待测物微流腔的底部为二氧化硅绝缘衬底，所述二氧化硅绝缘衬底上设置有二维金属光栅阵列；所述待测物微流腔的顶部为二氧化硅绝缘顶盖，所述二氧化硅绝缘顶盖朝向待测物微流腔的一侧设置有二维绝缘光栅结构，所述二维绝缘光栅结构的宽度为700-800nm，周期为1200-1400nm，厚度为300-500nm，光栅材料为二氧化硅；所述待测物微流腔底部一侧设置有待测物流入口，所述待测物微流腔底部另一侧设置有待测物流出口；所述二氧化硅绝缘衬底上设置的二维金属光栅阵列宽度为700-800nm，周期为1200-1400nm，厚度为300-500nm，光栅材料为金；所述的待测物微流腔厚度为1200-1600nm；

所述基于等离子体共振的纳米金光栅透射型微流控传感器的电场强度较强的区域集中在待测物微流腔的位置，所述光栅结构能增强等离子共振峰，根据待测物折射率变化_△n，相应共振模式的透射峰波长位移值_△λ,由两者函数关系换算得到灵敏度S。

2.根据权利要求1所述的基于表面等离子体共振的纳米金光栅透射型微流控传感器，其特征在于：所述二氧化硅绝缘顶盖厚度为500nm，所述二氧化硅绝缘衬底厚度为400-600nm。

3.根据权利要求1所述的基于表面等离子体共振的纳米金光栅透射型微流控传感器，其特征在于：所述二氧化硅绝缘顶盖朝向待测物腔的一侧设置有二维绝缘光栅结构；所述二维绝缘光栅结构的宽度为800nm，周期为1200nm，厚度为300nm，光栅材料为二氧化硅。

4.根据权利要求1所述的基于表面等离子体共振的纳米金光栅透射型微流控传感器，其特征在于：所述二氧化硅绝缘衬底上设置的二维金属光栅阵列宽度为800nm，周期为1200nm，厚度为300nm，光栅材料为金；所述的待测物腔厚度为1200nm，所述的微流腔顶盖为倒置的二维绝缘光栅结构，形状和尺寸与二氧化硅绝缘衬底上设置的二维金属光栅结构完全一致，材料为二氧化硅。

5.根据权利要求1所述的基于表面等离子体共振的纳米金光栅透射型微流控传感器，其特征在于：所述的待测物折射率为1.32～1.74。

6.根据权利要求1所述的基于表面等离子体共振的纳米金光栅透射型微流控传感器，其特征在于，所述的入射光束的入射角度为0°。

7.根据权利要求1所述的基于表面等离子体共振的纳米金光栅透射型微流控传感器，其特征在于：所述二维金属光栅阵列通过如下制备方法制备，包括以下步骤：(1)提供二氧化硅基底；(2)设置一金属层在所述基底的表面；(3)设置一图形化的掩模层在所述金属层的表面，所述的掩模层具有光栅凹槽，所述光栅凹槽的形状为矩形；(4)刻蚀所述金属层；(5)采用溶剂溶解去除所述图形化的掩模层。

8.一种采用权利要求1至7中任一权利要求所述的基于表面等离子体共振的纳米金光栅透射型微流控传感器进行透射光谱检测的方法，包括以下步骤：(1)由光源发出入射光垂直入射到所述传感器表面；(2)测试入射光经过待测物微流腔的透射光谱；(3)当待测物折射率发生变化时，记录透射光谱的变化；(4)通过透射谱线峰值位置的移动，测得微流腔内待测物溶液折射率、浓度的变化。