學術研究
畢業論文
氮化物表面電漿生醫感測之理論分析
姓名 : 黃凱麟
指導教授
賴昆佑
論文摘要
表面電漿共振是存在於金屬與介電物質介面處的表面電磁波,近年來表面電漿共振的特性,已被大幅應用在生醫檢測技術。表面電漿共振生醫感測是屬於光學式的量測方式,對金屬/介電質界面的折射率變化具備超高的敏感度,藉此我們可以判定表面待測物質的濃度變化。
本研究以氮化物為介電質,搭配銀薄膜以形成表面電漿結構,並利用理論分析的方式,探究氮化物表面電漿結構在生醫感測上的應用潛力。與傳統常用的稜鏡相較,氮化物(GaN或InGaN)具備更高的折射率、更高的化學穩定度。而氮化銦鎵(InGaN)量子井所產生的光子,非常適合當作表面電漿效應的增益介質(Gain Medium),可增加感測元件的靈敏度。此外,氮化物的磊晶方式,可輕易形成大面積分布的奈米結構,有助於產生單分子偵測所需的表面拉曼散射增強效應(surface enhanced Raman scattering, SERS)。我們利用模擬的方式,觀察其氮化物表面電漿的強度變化,並藉此說明氮化物表面電漿結構在生物檢測應用上的優勢。