基于二维材料增敏的表面等离子体共振传感器研究

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1、暨南大学硕士学位论文题名（中英对照）：基于二维材料增敏的表面等离子体共振传感器研究SensitivityEnhancedSurfacePlasmonResonanceBiosensorbyTwo-DimensionalMaterials作者姓名：王浩导师及其职称：罗云瀚教授学科专业名称：光学工程（专业学位）论文提交时间：2018年6月27日论文答辩日期：2018年6月2日答辩委员会主席：邓华秋教授论文评阅人：学位授予单位和日期：暨南大学2018年6月29日暨南人学硕士学位论文独创性声明本人声明所早交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的

2、研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成呆,也不包含为获得暨南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:y色日期:洲弘9b月日↓叼学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解暨I南大学有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权暨南大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学

3、位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书).饣冫β学位论文作者签名:a’v吃指导教师签名:《歹,日期:珊年弱月日日期:珈g年“月日叼〃y工作单位:电话:口;〃&'钌''8,氵通讯地址:暨南大学硕士学位论文摘要表面等离子体共振（SurfacePlasmonResonance,SPR）方法具有响应速度快、灵敏度高、所需样品少、无需要标记和实时检测的特点，成为了光学传感研究领域的热点。而提高SPR检测灵敏度是该研究领域持续关注的目标。使用各种材料修饰SPR用于提高灵敏度的方法被不断报道出来，而基于二维材料增敏SPR传感实验工作却很少见到。本文首先介绍

4、了表面等离子体共振的激发原理，分析了增强SPR传感器灵敏度的国内外研究现状，提出了利用二维材料增强SPR传感器性能作为本文的研究目标。论文完成了SPR传感器的制作，测试三种二维材料（二硒化钼、二硫化钼、石墨烯）的光学性能，完成了二维材料对SPR传感器的修饰，并完成修饰后的SPR传感器特性测试和结果分析与讨论。主要研究工作如下：（1）基于二硫化钼（MoS2）纳米片粒修饰的SPR传感器研究。介绍二硫化钼纳米材料的光电特性，阐述MoS2-SPR传感器的制作过程，完成MoS2-SPR传感器的物构观测，最后测试了传感器的传感性能并分析讨论其结果。研究表明，通

5、过两次沉积MoS2纳米片的SPR传感器灵敏度最高，可达到2793.5nm/RIU。与未修饰材料SPR传感器相比，MoS2-SPR传感器灵敏度提高30.67%。（2）基于二硒化钼（MoSe2）纳米片粒修饰的SPR传感器研究。介绍了二硒化钼纳米材料的光电特性，完成MoSe2-SPR传感器的物构观测，最后测试了传感器的传感性能并分析讨论其结果。研究表明，通过两次沉积MoSe2纳米片的SPR传感器灵敏度最高，可达2524.8nm/RIU。与未修饰材料SPR传感器相比，MoSe2-SPR传感器灵敏度提高了36.34%。（3）基于石墨烯（Graphene）纳米

6、片粒修饰的SPR传感器研究。介绍了石墨烯纳米材料的光电特性，完成传感器的物构观测。最后用乙二醇配置的折射率液和胎牛清蛋白溶液对传感器的传感特性进行了测试并分析讨论结果。研究表明旋涂三次石墨烯分散液SPR传感器灵敏度最高，可达2715.1nm/RIU，与未修饰材料SPR传感器相比增敏20.25%。用胎牛清蛋白生物溶液进行折射率传感测试，在石墨烯旋涂一次时候，其灵敏度最大，可达4029.0nm/RIU，比用折射率液测试旋涂三次石墨烯的SPR传感器最佳灵敏度要高出48.39%。I暨南大学硕士学位论文本文的创新之处：（1）提出并使用了MoSe2、MoS2、

7、Graphene这三种二维纳米材料来修饰SPR传感器。（2）实验研究了二维材料修饰的SPR传感器的折射率传感性能，并对Graphene修饰的SPR传感器做了生物实验检测。关键词：表面等离子体共振；二维材料；二硒化钼；二硫化钼；石墨烯；灵敏度II暨南大学硕士学位论文AbstractSurfacePlasmonResonance(SPR)methodhasbecomeahotspotinthefieldofopticalsensingbecauseofitsfastresponsespeed,highsensitivity,lowsamplerequi

8、rement,label-freeandreal-timedetectionandIncreasingtheSPRdete