研究目的
基于石墨烯布拉格反射器中光学塔姆态的高灵敏度可调谐太赫兹生物传感器设计与性能研究。
研究成果
基于石墨烯布拉格反射器中光学塔姆态的太赫兹生物传感器具有高灵敏度和可调谐性。通过调节石墨烯上的电压及其他结构参数，可改变其灵敏度和品质因数。该生物传感器对传感介质折射率的测量范围广泛，在生物检测领域具有应用前景。
研究不足
生物传感器的性能受石墨烯弛豫时间的影响，而一旦石墨烯制成后便缺乏柔韧性。石墨烯的电学和光学特性复杂度随层数增加而提升，这限制了多层石墨烯的实际应用。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用石墨烯与一维光子晶体的复合结构激发光学Tamm态，运用传输矩阵法计算该结构的反射率。
2：样本选择与数据来源：
传感介质置于石墨烯层与一维光子晶体之间的间隔层中，其折射率设定为1.410+Δn。
3：410+Δn。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：该结构包含石墨烯层、由TPX和SiO2层构成的一维光子晶体以及锗基底。
4：实验流程与操作步骤：
计算不同入射角和石墨烯费米能级下结构的反射率，通过分析电场分布确认光学Tamm态的激发。
5：数据分析方法：
基于反射率曲线计算生物传感器的灵敏度与品质因数，分析各参数（费米能级、弛豫时间、石墨烯层数、一维光子晶体周期数、间隔层厚度）对传感器性能的影响。
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graphene
Used to excite optical Tamm states in the terahertz biosensor.
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TPX
Dielectric layer in the one-dimensional photonic crystal.
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SiO2
Dielectric layer in the one-dimensional photonic crystal.
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germanium
Substrate material for the biosensor.
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