[发明专利]一种太赫兹传感器

说明书

本发明涉及一种太赫兹传感器，包括盖层和衬底。盖层与衬底相对设置，盖层上与衬底相对的一面设置有金属微结构阵列，衬底上与盖层相对的一面设置有金属反射镜面，金属微结构阵列与金属反射镜面之间存在空隙。盖层与金属反射镜面之间的空隙形成微流通道，微流通道用于容纳待检测液体样品，且微流通道的高度为微米级。本发明以金属微结构阵列作为超材料，以金属微结构阵列、金属反射镜面和二者之间的空隙构成超材料吸波器，进而利用超材料对周围环境的介电性质的变化非常敏感、超材料吸波器的法布里‑珀罗谐振腔使局域电磁场谐振显著增强的特点，以及太赫兹波的低光子能量、强穿透性、指纹谱特性等独特性质，实现对液体样品的定量定性检测作用。

技术领域

本发明涉及液体检测技术领域，特别是涉及一种超材料吸波器集成微流通道的双带太赫兹传感器。

背景技术

太赫兹波是指频率在0.1～10THz范围内的电磁波，其以低光子能量、强穿透性、指纹谱特性等独特性质在生物医学领域拥有广阔的应用前景。同时，太赫兹传感器作为一种无标记传感器，在生物微量检测领域具有广阔的应用前景。但是目前大多数太赫兹传感器在检测液体样品时，都是将样品干燥后附着在表面，这与生物分子所处的溶液环境相差太大，致使得出的检测结果不够准确。

发明内容

本发明的目的是提供一种太赫兹传感器，实现对液体样品的定量定性检测，检测结果准确，精度高。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种太赫兹传感器，所述传感器包括盖层和衬底；

所述盖层与所述衬底相对设置；所述盖层上与所述衬底相对的一面设置有金属微结构阵列；所述衬底上与所述盖层相对的一面设置有金属反射镜面；所述金属微结构阵列与所述金属反射镜面之间存在空隙；

所述盖层与所述金属反射镜面之间的空隙形成微流通道；所述微流通道用于容纳待检测液体样品；所述微流通道的高度为微米级。

可选的，所述金属微结构阵列包括多个在二维空间内按照行列方式均匀排布的谐振单元；相邻两个所述谐振单元的间距为120-125μm。

可选的，所述谐振单元包括金属环和十字形金属；所述十字形金属的各个端部均垂直设置有条状金属，任意两个所述条状金属之间有空隙；所述十字形金属和所述条状金属均位于所述金属环内；所述谐振单元为轴对称结构。

可选的，所述条状金属为直线状或曲线状。

可选的，所述微流通道的高度为4-6μm，宽度为1000-5000μm。

可选的，所述盖层的厚度为40-100μm；所述盖层的材料为硅、石英、聚酰亚胺、含氟聚酰亚胺、聚乙烯或聚四氟乙烯。

可选的，所述衬底的厚度为10-500μm；所述衬底的材料为硅、石英或半导体材料。

可选的，所述金属微结构阵列的厚度为120-200nm；所述金属微结构阵列的材料为Al、Au、Ag、Cu或Ti/Pt/Au。

可选的，所述金属反射镜面的厚度为120-200nm；所述金属反射镜面的材料为Al、Au、Ag、Cu或Ti/Pt/Au。

可选的，所述金属微结构阵列和所述金属反射镜面的厚度和材料相同。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：