多维成像揭示垂直二维材料异质结构中无标记生物传感的调控机制
介观与纳米尺度物理
2021-11-19 v1 材料科学
光学
摘要
二维材料及其范德瓦耳斯异质结构可实现包括无标记生物传感在内的广泛应用。异质结构材料中的晶格失配与功函数差异会导致应变与电荷转移，其常在纳米尺度上变化，并影响器件性能。本工作中，我们发展了一种多维光学成像技术，以绘制掺杂与应变的亚衍射极限分布，并理解它们对材料电子特性调控的作用。作为示例，我们制备了由单层石墨烯与单层过渡金属硫族化合物 MoS 薄片构成的垂直异质结构，并将其用于生物传感。在此，我们报道了通过三个独立光学检测通道（光致发光位移、拉曼位移与石墨烯增强拉曼散射）对常见抗癌药物阿霉素进行无标记光学检测。多模态信号各分量的非均匀展宽与异质结构局域光学性质的统计分布相关。多维纳米尺度成像使人得以揭示此种局域响应的物理起源，并为缓解材料变异性及未来器件制备提出最佳策略。
引用
@article{arxiv.2111.09776,
title = {Multidimensional imaging reveals mechanisms controlling label-free biosensing in vertical 2DM-heterostructures},
author = {Tetyana Ignatova and Sajedeh Pourianejad and Xinyi Li and Kirby Schmidt and Frederick Aryeetey and Shyam Aravamudhan and Slava V. Rotkin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.09776},
year = {2021}
}