高灵敏度一维光子晶体生物传感器用于早期疟疾检测，基于折射率

摘要 本文对一种高灵敏度的一维光子晶体（1D-PC）生物传感器进行了理论研究，该传感器用于利用转移矩阵法（TMM）进行早期疟疾检测。所提结构为Air/(PbS/SiO 2 ) 4 /缺陷/(PbS/SiO 2 ) 4 /基底，通过调整缺陷层厚度和入射角来优化，以增强缺陷模式共振特性。该设计实现了在1550 nm处的强共振峰和显著的波长变化。传感器在折射率范围为1.371–1.402 RIU内工作，对应于不同的疟疾感染阶段。在缺陷厚度为1.2d a时，实现了977.74 nm/RIU的最高灵敏度和93.8 × 10 3 的品质因数。将厚度增加到1.4d a时，灵敏度提高到1163.22 nm/RIU，品质因数为82.57 × 10 3。该设计还表现出约为10 −6 RIU的低检测限和高优值，表明在快速、准确和经济有效的疟疾诊断中具有强大的潜力。