Colección SciELO Chile

Departamento Gestión de Conocimiento, Monitoreo y Prospección
Consultas o comentarios: productividad@anid.cl
Búsqueda Publicación
Búsqueda por Tema Título, Abstract y Keywords



Design and Simulation of SPR Sensors by Employing Silicon and Silicon-Nitride With Mono and Bimetal Layers for Sensitivity Enhancement
Indexado
WoS WOS:001197673400047
Scopus SCOPUS_ID:85184327809
DOI 10.1109/JSEN.2024.3355766
Año 2024
Tipo artículo de investigación

Citas Totales

Autores Afiliación Chile

Instituciones Chile

% Participación
Internacional

Autores
Afiliación Extranjera

Instituciones
Extranjeras


Abstract



In this work, three novel surface plasmon resonance (SPR) sensors based on the Kretschmann configuration are proposed. The optimized structural designs of Sensor 1 [BK7/Si (42 nm)/Au (25 nm)/Ag (25 nm)/Si3N4 (18 nm)/sensing medium] and Sensor 2 [BK7/Si (10 nm)/Au (30 nm)/Ag (30 nm)/Si3N4 (20 nm)/sensing medium] incorporate bimetallic layers of gold (Au) and silver (Ag), while Sensor 3 [BK7/Si (32 nm)/Ag (25 nm)/Si3N4 (20 nm)/sensing medium] includes only an Ag layer. These biosensors feature silicon (Si) and silicon nitride (Si3N4) as dielectric layers. The study uses the transfer matrix method to optimize the sensors and evaluates their performance using the angle modulation method. Results indicate that reverse optimization, optimizing the Si3N4 layer before the Si layer, yields significantly better performance than conventional optimization. Sensor 2 outperforms Sensor 1 and Sensor 3, demonstrating superior sensitivity, detection accuracy (DA), and figure of merit (FoM). The maximum sensitivity (S), DA, and FoM for Sensor 1 are calculated as 440 degrees/RIU, 0.1470 1/degree, and 64.70 1/RIU, respectively. Sensors 2 and Sensor 3 achieve even higher performance when analyzed using reverse optimization, with their sensitivity (S), DA, and FoM values at 460. /RIU, 0.2222 1/degree, 102.222 1/RIU, and 460 degrees /RIU, 0.2197 1/degree, 101.09 1/RIU, respectively. These novel SPR sensors demonstrate exceptional performance, as substantiated by a thorough comparison to the recently published works in the field of biomedical applications. This comparison underscores the sensors' considerable potential in biosensing and biomedicine.

Revista



Revista ISSN
Ieee Sensors Journal 1530-437X

Métricas Externas



PlumX Altmetric Dimensions

Muestra métricas de impacto externas asociadas a la publicación. Para mayor detalle:

Disciplinas de Investigación



WOS
Physics, Applied
Instruments & Instrumentation
Engineering, Electrical & Electronic
Scopus
Sin Disciplinas
SciELO
Sin Disciplinas

Muestra la distribución de disciplinas para esta publicación.

Publicaciones WoS (Ediciones: ISSHP, ISTP, AHCI, SSCI, SCI), Scopus, SciELO Chile.

Colaboración Institucional



Muestra la distribución de colaboración, tanto nacional como extranjera, generada en esta publicación.


Autores - Afiliación



Ord. Autor Género Institución - País
1 Kumar, Shatrughna - Tel Aviv Univ - Israel
Tel Aviv University - Israel
2 Yadav, Archana Mujer Integral Univ - India
Integral University - India
3 Kumar, Santosh - K L Deemed Be Univ - India
K L Deemed to be University - India
4 Malomed, Boris A. Hombre Tel Aviv Univ - Israel
Universidad de Tarapacá - Chile
Tel Aviv University - Israel

Muestra la afiliación y género (detectado) para los co-autores de la publicación.

Financiamiento



Fuente
Israel Science Foundation

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.

Agradecimientos



Agradecimiento
This work was supported in part by the Israel Science Foundation under Grant 1695/22.

Muestra la fuente de financiamiento declarada en la publicación.