Використання поруватих плівок SiOx у сенсорах на базі поверхневого плазмонного резонансу

Abstract

Наведено результати досліджень використання поруватих шарів SiOx, отриманих за допомогою термічного осадження у вакуумі під ковзним кутом, у сенсорах на базі поверхневого плазмонного резонансу (ППР). Характеристики таких плівок вивчено за допомогою оптичних та електронно-мікроскопічних методів, продемонстровано їх високу адсорбційну здатність, що дає змогу використовувати такі плівки як адсорбувальний шар в оптичних сенсорах. З’ясовано, що використання поруватих плівок SiOx забезпечує більший відгук на зміну середовища чим ППР-сенсори, порівняно з сенсорами, де використовують лише золоті плівки оптимальної товщини для певної довжини хвилі збуджувального ППР електромагнітного випромінювання. Показано шляхи подальшої оптимізації параметрів ППР-сенсорів для збільшення їх чутливості та селективності та, відповідно, розширення можливостей застосування.

The use of porous SiOx layers, obtained by a vacuum thermal oblique deposition in the sensor based on surface plasmon resonance (SPR) was investigated. Characteristics of such films were studied by optical and electron microscopy techniques, it was demonstrated their high adsorption capacity, which allowed its use as an absorbent layer in optical sensors. It was found that the use of porous SiOx films provide greater response to changes in the environment over SPR sensor, compared with sensors, which use only the gold film with optimum thickness for a given wavelength of exciting SPR electromagnetic radiation. The ways of further optimization of the parameters of SPR sensors for increased sensitivity and selectivity, and, consequently, wider application, have been shown.