Multi-periodical photonic array for spectrometer-free spectral refractometric sensing
Başlık çevirisi mevcut değil.
- Tez No: 761618
- Danışmanlar: PROF. DR. CLEVA OWYANG GÜLGÜN, DR. ÖĞR. ÜYESİ HASAN KURT
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 136
Özet
Plazmonik biyosensörler, taşınabilir teşhis teknolojilerinde umut verici teknolojilerden biridir. Teşhiş işlemi basitliği ve yüksek hassasiyer gibi avantajlarına rağmen hızlı tespit ve cihazların basitleştirilmesi gibi üstesinden gelinmesi gereken zorluklar vardır. Bu çalışmada, bu zorlukların üstesinden gelinmesi için iki yeni MIM tabanlı plazmonik biyosensör tasarımı önerilmiştir. İlk olarak, biyosensörlerin sinyal yoğunluğunu iyileştirmek için bir MIM yığını üzerindeki tek periyotlu nano delik dizisi tasarlandı. İkinci olarak, optik sensör cihazını minyatürleştirmek için çoklu periyotlu nano delik dizisi geliştirildi. Her tasarımın plazmonik davranışı ve nano delik periyodu, katman kalınlıkları, nano delik çapı ve delik derinliği gibi biyonsensörlerin performansını etkileyen parametreler FDTD yöntemi ile simüle edilmiştir. Nihai tasarımlar, farklı malzeme konfigürasyonları ile iki farklı nanofabrikasyon yöntemi kullanılarak üretildi. Üretilen biyosensörlerin performansını ölçmek için her biyosensör için belirlenmiş optik cihaz tasarımları yapıldı ve üretildi. Yapılan ölçümler neticesinde, tek periyotlu biyosensörlerin duyarlılığının EOT tabanlı biyosensörlerin teorik duyarlılığını geçtiği gözlemlenmiştir. Ayrıca, rezonans yer değiştirmeye dayalı algılama kavramı çoklu periyotlu nano delik dizileri ile gösterilmiştir. Bu kavramdan yararlanarak, sensör cihazından spektrome çıkartılabilerek plazmonik biyosensör cihazının basitleştirilmesi sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Plasmonic biosensors are one of the most promising technologies in portable diagnosis technologies. Despite their advantages like simple sensing process and high sensitivity, there are still challenges like rapid detection and simplification of the instruments to overcome. In this study, two novel MIM-based plasmonic biosensor designs were proposed to address these challenges. First, a single-period nanohole array on a MIM stack was designed to improve the signal intensity of the biosensors. Second, a multi-period nanohole array biosensor was designed to miniaturize the optical setup. The plasmonic behavior of each design and parameters that affect the performance of the biosensors like nanohole period, layer thicknesses, nanohole diameter, and depth of the nanohole is simulated with the FDTD method. Finalized designs are fabricated through two different nanofabrication methods with different material configurations. To measure the performance of the biosensors, optical setups designated for each biosensor was developed and built. The sensitivity of the single-period biosensors passed the theoretical sensitivity of EOT-based biosensors. Moreover, the concept of resonance displacement-based sensing has been presented with multi-period nanohole arrays. By using this concept, the spectrometer is eliminated and the optical setup of the plasmonic biosensor is simplified.
Benzer Tezler
- Derecelendirilmiş ve dalgalı çok katmanlı fotonik yapılarda ışığın etkin kontrolü
Effective control of light in gradient and wavy multilayered photonic structures
CEREN BABAYİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMZA KURT
DOÇ. DR. MIRBEK TURDUEV
- Nano-boyuttaki düşük simetrili fotonik yapılarla ayarlanabilir aygıt tasarımı ve parite zaman simetri etkisi
Tunable photonic device design with nanoscale low-symmetric photonic structures and parity-time symmetry effect
İBRAHİM HALİL GİDEN
Doktora
Türkçe
2017
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAMZA KURT
- Microstructure design of magneto-dielectric materials via topology optimization
Manyetik-dielektrik malzeme mikroyapılarının topoloji optimizasyon yöntemi kullanılarak tasarlanması
YASSER EL-KAHLOUT
Doktora
İngilizce
2009
Mekatronik MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜLLÜ KIZILTAŞ ŞENDUR
- Plazma tipi malzeme içeren fotonik kristal yapıların tasarımı
Design of photonic crystal structures including plasma type materials
EZGİ ENGİN KIRAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÇİĞDEM SEÇKİN GÜREL
- Fotonik kristallerde dalga yayılımının bilgisayar destekli incelenmesi
A study of computer aided wave propagation in photonic crystals
YAVUZ ALMALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiErciyes ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖMER GALİP SARAÇOĞLU