面向无标签检测的CMOS兼容型混合硅MIM波导腔设计优化
仪器与探测器
2025-08-27 v1 光学
摘要
我们数值设计了一个由金属-绝缘体-金属（MIM）总波导与硅芯腔驻共挤耦合的混合等离子体介质折射率生物传感器。该几何结构采用遗传算法（GA）进行优化，使用 Ansys Lumerical FDTD 模拟，旨在实现最大灵敏度和图形评估，同时最小化共振宽度。经过优化的器件实现了1276 nm/RIU 的灵敏度、11.89nm 的全宽半最大（FWHM）、221 的品质因子以及 107 RIU1 的图形评估（定义为 S/FWHM）。这些结果表明该传感器能够精确判别小幅折射率变化，支持其在无标签生化和医疗诊断中的应用。
引用
@article{arxiv.2508.18291,
title = {Design Optimized CMOS Compatible Hybrid Silicon MIM Waveguide Cavity for Label Free Sensing},
author = {Alireza Khalilian and Hima Nikafshan Rad},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.18291},
year = {2025}
}