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Entwicklung und Charakterisierung von photonischen Multischichten aus porosem Silizium fur biosensorische Anwendungen

机译:用于生物传感应用的孔隙硅光子多层的开发与表征

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摘要

Mit Multischichten lassen sich durch geeignete Einstellung der Brechungsindizes und Dicken der einzelnen Schichten Grundstrukturen von verschiedenen optischen Filtern realisieren. In diesem Beitrag werden optische Multischichten vorgestellt, bei denen die einzelnen Schichten durch poroses Si als quasi dielektrische Schichten gebildet werden. In der vorgestellten Arbeit werden die unterschiedlichen Schichtstrukturen mit dem Simulationsprogramm Macleod analysiert, um die erforderlichen Schichtparameter zu bestimmen und deren Einfluss auf die spektralen Eigenschaften der entstehenden Struktur zu verstehen. Weiterhin werden die Einflusse der Herstellungsparameter, wie z.B. Substratdotierung und Anodisierungsbedingungen, auf die spektrale Anderung untersucht und die gemessenen und simulierten Ergebnisse verglichen. Durch thermische Oxidation wechselt die hydrophobe native porose Siliziumschicht ihren Charakter in hydrophil, wodurch die Benetzung der Oberflache speziell fur wassrige Losungen deutlich verbessert wird. Gleichzeitig wird die grosse innere Oberflache der porosen Struktur stabilisiert, wodurch eine bessere Langzeitstabilitat erreicht werden kann. Die optischen Filterstrukturen verandern durch Beladung mit organischen und wassrigen Losungen ihre optischen Eigenschaften, was z.B. zu einer messbaren Wellenlangenverschiebungen im Reflektionsspektrum fuhrt und als primarer sensorischer Effekt fur Biosensoren genutzt wird.
机译:与多层膜可以通过各个层不同的光学滤波器的基本结构的折射率和厚度的适当调整来实现。在本文中,被呈现光学多视图,其中各个层通过poroses Si作为准电介质层形成。在提出的工作,不同的层结构与所述模拟程序麦克劳德分析,以确定所需要的层参数,并了解其对所得到的结构的光谱特性的影响。此外,制造参数,如例如衬底掺杂和阳极氧化条件的影响,检查光谱变化,并比较了测量和模拟的结果。热氧化,疏水天然porose改变硅层其字在亲水性的,从而使表面的润湿是显著为水溶液尤其改善。与此同时,该poroses的大内表面是稳定的结构,从而更好的长期稳定性可以实现。光学滤波器结构是由于装载与有机和水溶液它们的光学特性,其例如用于反射光谱引线可测量的波长偏移,并用作生物传感器的主传感器的效果。

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