研究目的
通过使用氮化钛（TiN）控制基底聚合物材料中的载流子密度，以改善金属纳米结构的等离激元特性，从而提高无标记生物传感器的灵敏度。
研究成果
该研究通过设计TiN-金属混合材料，成功证明了等离激元传感器性能的提升。当TiN纳米颗粒浓度为10 wt%时，TiN-金属NCA的折射率灵敏度提高了1.5倍。该方法为基于金属纳米结构的等离激元传感器灵敏度进一步优化开辟了道路。
研究不足
该研究聚焦于利用聚合物-金属混合材料中的氮化钛纳米颗粒（TiN NPs）来改善等离激元特性。其局限性包括金属材料的固有损耗，以及为实现最高效率而需要对TiN NPs浓度进行优化。
1：实验设计与方法选择
该研究设计了一种含氮化钛（TiN）的聚合物-金属核壳结构纳米锥阵列（NCA），以提高无标记生物传感器的折射率（RI）灵敏度。该方法通过TiN纳米颗粒（NPs）调控聚合物材料中的载流子密度。
2：样本选择与数据来源
将直径50 nm的TiN NPs分散于丙酮中，并与光固化聚合物混合。聚合物中TiN NPs的浓度分别为0%、10%和20%（重量比）。
3：实验设备与材料清单
TiN NPs（日本大阪和光纯药工业株式会社）、光固化聚合物（NOA81，美国诺兰德产品公司）、COP薄膜（FMES205/300-100 × 100，日本川崎Scivax公司）、场发射扫描电镜（SU8010，日本日立公司）、四探针测试仪（日本东京Asratec公司）、电阻计（日本长野日置电机株式会社）、紫外灯（日本东京奥林巴斯公司U-RFL-T型）。
4：实验流程与操作步骤
采用纳米压印光刻（NIL）技术制备含TiN的聚合物-金属NCA，评估基于局域表面等离子体共振（LSPR）的光学特性及折射率灵敏度，并测量TiN-金属混合材料在光照与非光照条件下的电阻值。
5：数据分析方法
测量纳米锥阵列的吸收光谱并计算（1-R）吸收光谱，基于校准线斜率计算折射率灵敏度，通过分析电阻变化评估激子向局域表面等离子体（LSPs）的转化过程。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
FE-SEM
SU8010
Hitachi
To observe the surface structures of the TiN-metal NCA.
-
UV lamp
U-RFL-T
OLYMPUS
To expose the sample sheet to white light during sheet resistance measurement.
-
TiN NPs
50 nm
Wako Pure Chem. Co.
To control the carrier density in the polymer material for improving plasmonic properties.
-
Four-point probe
Asratec Co.
To measure the sheet resistance of the TiN-metal sheets.
-
Resistance meter
HIOKI E.E. Co.
To measure the potential on the probes during sheet resistance measurement.
-
登录查看剩余3件设备及参数对照表
查看全部
