Розробка технології виготовлення сенсорних чипів з підвищеною чутливістю та покращеними фізико-механічними характеристиками для оптичних сенсорів на основі поверхневого плазмонного резонансу

Abstract

Виконано інноваційний проект з розробки технологічного методу виготовлення сенсорних чипів з підвищеною чутливістю для біосенсорів на основі поверхневого плазмонного резонансу (ППР), які працюють в схемі Кречмана. Підвищення чутливості такого сенсора досягається за рахунок формування високочастотної періодичної ґратки на поверхні сенсорного чипа за допомогою інтерференційної фотолітографії. Оптимізовано технологічні процеси, виготовлено та випробувано дослідний зразок модернізованого ППР рефрактометра та експериментальну партію наноструктурованих сенсорних чипів з просторовими частотами до 3400 лін/мм. Досягнуто збільшення чутливості ППР рефрактометра у 4,7 рази за рахунок застосування наноструктурованих чипів.

Выполнен инновационный проект по разработке технологического метода изготовления сенсорных чипов с повышенной чувствительностью для биосенсоров на основе поверхностного плазмонного резонанса (ППР), работающих в схеме Кречмана. Повышение чувствительности такого сенсора достигается путем формирования высокочастотной периодической решетки на поверхности сенсорного чипа с помощью интерференционной фотолитографии. Оптимизировано технологические процессы, изготовлен и испытан экспериментальный образец модернизированного ППР рефрактометра, а также экспериментальная партия наноструктурированных сенсорных чипов с пространственными частотами до 3400 лин/мм. Достигнуто увеличение чувствительности ППР рефрактометра в 4,7 раза за счет использования наноструктурированных чипов.

An innovative project on the development of a method for manufacturing sensor chips with increased sensitivity for biosensors based on surface plasmon resonance (SPR) operating in the Kretschmann scheme has been completed. An increase in sensitivity of such sensor has been achieved by high-frequency periodic grate on the sensor chip surface formed by interference photolithography. All technology processes have been optimized. A pilot sample of modernized SPR refractometer as well as a pilot batch of nanostructured sensor chips with spatial frequencies up to 3400 mm—1 have been manufactured and tested. The use of nanostructured chips resulted in a 4.7-time increase in the SPR refractometer sensitivity.