[发明专利]一种利用光调制提高硅纳米线传感器信噪比的方法及装置有效
| 申请号: | 202010073591.0 | 申请日: | 2020-01-22 |
| 公开(公告)号: | CN111721709B | 公开(公告)日: | 2021-08-17 |
| 发明(设计)人: | 李铁;陈世兴;杨义;王跃林 | 申请(专利权)人: | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 |
| 主分类号: | G01N21/17 | 分类号: | G01N21/17;G01N27/00;B82Y15/00 |
| 代理公司: | 广州三环专利商标代理有限公司 44202 | 代理人: | 郝传鑫;贾允 |
| 地址: | 200050 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 一种 利用 调制 提高 纳米 传感器 方法 装置 | ||
1.一种利用光调制提高硅纳米线传感器信噪比的方法,其特征在于,所述方法包括:
通过频谱仪,获取噪声频谱;
根据所述噪声频谱,确定目标电信号;
将所述目标电信号作为载波信号;
基于所述载波信号,确定所述硅纳米线传感器的光激励信号;
基于所述光激励信号,获取所述硅纳米线传感器对被测物的调制信号;
利用锁相放大器对所述载波信号和所述调制信号进行处理,获得所述硅纳米线传感器对所述被测物的目标响应信号。
2.根据权利要求1所述的利用光调制提高硅纳米线传感器信噪比的方法,其特征在于,所述基于所述光激励信号,获取所述硅纳米线传感器对被测物的调制信号包括:
在所述光激励信号下,向所述硅纳米线传感器添加预设待测性质的被测物;
在所述硅纳米线传感器的两端施加预设电流;
记录所述硅纳米线传感器对所述被测物的响应电压;
将所述响应电压作为所述硅纳米线传感器对所述被测物的调制信号。
3.根据权利要求1所述的利用光调制提高硅纳米线传感器信噪比的方法,其特征在于,所述基于所述光激励信号,获取所述硅纳米线传感器对被测物的调制信号包括:
在所述光激励信号下,向所述硅纳米线传感器添加预设待测性质的被测物;
在所述硅纳米线传感器的两端施加预设电压;
记录所述硅纳米线传感器对所述被测物响应电流;
将所述响应电流作为所述硅纳米线传感器对所述被测物的调制信号。
4.根据权利要求2或3所述的利用光调制提高硅纳米线传感器信噪比的方法,其特征在于,所述预设待测性质为预设浓度或预设PH,所述在所述光激励信号下,向所述硅纳米线传感器施加预设待测性质的被测物包括:
在所述光激励信号下,向所述硅纳米线传感器施加预设浓度或预设PH的被测物;
控制所述被测物的浓度或PH梯度变化。
5.根据权利要求1所述的利用光调制提高硅纳米线传感器信噪比的方法,其特征在于,所述目标电信号为正弦信号或方波信号。
6.一种利用光调制提高硅纳米线传感器信噪比的装置,其特征在于,所述装置包括:频谱仪,硅纳米线传感器,光源、信号发生器和锁相放大器;其中:
频谱仪,用于获取噪声频谱;
信号发生器,用于根据所述噪声频谱,确定目标电信号,将所述目标电信号作为载波信号;
光源,用于向所述硅纳米线传感器提供基于所述载波信号的光激励信号;
硅纳米线传感器,用于在所述光激励信号下对被测物进行测试,获取所述硅纳米线传感器对所述被测物的调制信号,
锁相放大器,用于对所述载波信号和所述调制信号进行处理,获得所述硅纳米线传感器对所述被测物的目标响应信号。
7.根据权利要求6所述的利用光调制提高硅纳米线传感器信噪比的装置,其特征在于,所述光激励信号为所述光源的输出信号。
8.根据权利要求7所述的利用光调制提高硅纳米线传感器信噪比的装置,其特征在于,所述硅纳米线传感器具体用于,在所述光激励信号下,对预设待测性质的被测物进行测试,获取所述硅纳米线传感器对所述被测物的调制信号。
9.根据权利要求6所述的利用光调制提高硅纳米线传感器信噪比的装置,其特征在于,所述装置还包括:电压或电流测试装置,用于在预设电流或预设电压下,获取所述硅纳米线传感器对被测物的响应电压或所述硅纳米线传感器对被测物的响应电流。
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