基于硅基的新型传感器研究

摘要

采用溶胶-凝胶法制作的敏感性能稳定、具备吸湿性的二氧化硅薄膜,设计了一种新型银-二氧化硅-银湿度表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感装置,建立了有效折射率和湿度变化模型.分析得到优化入射光的波长可获得最佳的探测效果,随着测量层厚度的增加,共振峰逐渐变得锐利,能够提高检测精度.实验分析表明,电磁场的能量集中在银和多孔陶瓷二氧化硅的交界处附近,银薄膜越厚,SPR光谱越窄;湿度的变化范围是(0％～100％)RH,角度分辨率的测试极限是0.01,湿度传感器可以达到灵敏度为0.025 °/％RH.