بهبود عملكرد حسگر زيستي مبتني بر موجبرهاي پلاسموني گرافني

Performance enhancement of the biosensor based-on graphene plasmonic waveguides

در اين مقاله، تأثير ايجاد شيارهاي V شكل در هسته موجبر پلاسموني گرافني بارگذاري شده با برآمدگي عايقي براي بهبود عملكرد حسگري آن بررسي شده است. بر اساس نتايج شبيه #38;shy;سازي نشان داده شده است كه ايجاد شيارهاي V شكل افقي در برآمدگي عايقي موجب افزايش ميزان برهمكنش آناليت با ميدان پلاسموني موجبر شده و طول انتشار مود هدايتي نيز افزايش مي #38;shy;يابد. در نتيجه، حسگر زيستي مبتني بر موجبر پلاسموني گرافني پيشنهادي داراي دو شيار افقي متقارن در مقايسه با موجبر پلاسموني گرافني بارگذاري شده با عايق متداول، طول انتشار مودي بيشتر و حساسيت بيشتري دارد.

In this paper, impact of V-grooves designed in core region of dielectric loaded graphene surface plasmon waveguide has been investigated for enhancement of sensing performance. According to the simulation results, it has been shown that the V-grooves increase the interaction of analyte with plasmonic field of the waveguide and improve propagation length of guided modes. Therefore, biosensor based-on the proposed graphene plasmonic waveguide with two symmetrical V-grooves demonstrates longer propagation length and higher sensitivity as compared with the conventional dielectric loaded graphene plasmonic waveguide.