用于原位表面增强 Kretschmann-Raether 椭偏测量的纳米结构

光谱椭偏测量是一种灵敏且由光学模型支撑的定量界面监测工具。本工作中，采用 Kretschmann-Raether 构型研究固-液界面以用于生物传感应用。界面层同时支持两个目的：（i）对欲检测分子吸附的化学适用性；（ii）信号的光学增强以提高灵敏度。椭偏测量不仅用作传感器，也作为定量测量工具来研究和理解界面现象，并开发具有尽可能大光学灵敏度的传感层。等离激元与结构化层在光学灵敏度方面至关重要。我们研究了横向与纵向均结构化的层。基于传输矩阵与有限元法的光学模型被建立并用于结构分析，其中材料与几何导数被用于模型数据对测量的逆拟合过程。利用等离激元、衍射、多层场增强及其他方法的构型被分析作为提升器件光学性能的候选方案。我们开发了组合与周期性等离激元表面结构，以利用 Kretschmann-Raether（KR）几何增强固-液界面原位椭偏测量的灵敏度。具有可变组分的 Ag$_x$Al$_{1-x}$ 层与具有变化周期和临界尺寸的 Au 层被研究以改进基于 KR 排布的传感器性能。