3D超吸收芯片

高Q太赫兹传感

基于面外等离子体机制的3D超构吸收器，以极简工艺实现窄带完美吸收与高灵敏生化传感，突破传统2D超表面的设计复杂度限制。

Chen, Xueer · 叶龙芳 · 于大全

Photonics Research 2024

具体参数

吸收频率

{'zh': '0.3142', 'en': '0.3142'} THz

Q值

{'zh': '104.67', 'en': '104.67'}

折射率灵敏度

{'zh': '172.5', 'en': '172.5'} GHz/RIU

品质因数(FOM)

{'zh': '19.56', 'en': '19.56'}

DCH检测吸收强度变化

{'zh': '49', 'en': '49'} %

DCH检测频移

{'zh': '70', 'en': '70'} GHz

技术优势

制造极简

仅需双光子打印和磁控溅射两步，省去传统2D吸波器的多层对准与刻蚀。

Q值突破100

在0.3142 THz处Q值达104.67，实现极窄带完美吸收，显著增强电磁场局域。

高灵敏传感

对多西环素浓度变化响应显著，吸收强度下降49%，频移70 GHz，可实时反映残留量。

应用场景

• 太赫兹生化检测：利用高Q谐振增强太赫兹波与生物分子的相互作用，实现高灵敏无标记检测。
• 痕量抗生素监测：直接实时监测多西环素等抗生素残留浓度，无需复杂的样品预处理。
• 太赫兹光学元件：作为窄带完美吸波器，可用于太赫兹滤波器、调制器等光学元件的设计。
• 实时药物残留传感：通过吸收强度与频移实时反映药物残留量，适用于食品安全与环境监测。