Ultrasensitive Refractive Index Sensing Based on the Quasi‐Bound States in the Continuum of All‐Dielectric Metasurfaces

材料科学 折射率 电介质 纳米柱 小型化 纳米光子学 光学 谐振器 电场 光电子学 物理 纳米技术 纳米结构 量子力学
作者
Hui‐Hsin Hsiao,Yi‐Chien Hsu,Ai‐Yin Liu,Jou‐Chun Hsieh,Yu‐Hsin Lin
出处
期刊:Advanced Optical Materials [Wiley]
卷期号:10 (19) 被引量:122
标识
DOI:10.1002/adom.202200812
摘要

Abstract Symmetry‐protected quasi‐bound states in the continuum (BIC) controlled by metasurfaces with broken in‐plane symmetry are widely exploited to achieve highly surface‐sensitive and spectrally sharp resonances for nanophotonic biosensors. Through the engineering of silicon‐based asymmetric nanobar pairs, a quasi‐BIC mode is excited showing a dominant toroidal dipole (TD) and electric quadrupole (EQ) resonant feature in the near‐infrared and performs ultrahigh sensitivity in the refractometric monitoring of local environment changes. Contrary to the typical electric and magnetic Mie‐type resonances of dielectric resonators with the enhanced field mostly inside the resonator volume, the TD‐EQ quasi‐BIC mode is found to exhibit strong and tightly confined optical fields at the surface of tilted nanobar pairs, and its refractive‐index (RI) sensitivity can be dramatically increased for nanopillars with larger aspect‐ratio. The measured (simulated) sensitivity and figure of merit for nanobar pairs with a height of 450 nm reach 608 nm/RIU and 46 (612 nm/RIU and 85), respectively. Such ultrahigh sensitive all‐dielectric platform can be fabricated through complementary metal‐oxide‐semiconductor compatible process and is promising for on‐chip integration and sensor miniaturization to a wide range of diagnostic applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
彭于晏应助合适秋翠采纳,获得10
6秒前
123发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
ding应助谢树荟采纳,获得10
8秒前
科研通AI2S应助狂野鸵鸟采纳,获得10
10秒前
10秒前
11秒前
11秒前
优雅擎发布了新的文献求助10
11秒前
14秒前
ling1s发布了新的文献求助10
15秒前
科目三应助斤斤采纳,获得30
16秒前
16秒前
17秒前
邢一完成签到 ,获得积分10
20秒前
DARLING002完成签到,获得积分10
27秒前
123发布了新的文献求助10
28秒前
AAA下水工王哥完成签到,获得积分10
29秒前
vnb发布了新的文献求助10
30秒前
Owen应助吴学仕采纳,获得10
33秒前
34秒前
小马甲应助AAA下水工王哥采纳,获得10
37秒前
39秒前
39秒前
JamesPei应助Saint采纳,获得10
39秒前
40秒前
Jrssion发布了新的文献求助10
40秒前
斯文败类应助凯凯采纳,获得10
41秒前
42秒前
科研通AI6.2应助慕鳞采纳,获得10
43秒前
orixero应助落后的蚂蚁采纳,获得10
43秒前
合适秋翠发布了新的文献求助10
44秒前
45秒前
吴学仕发布了新的文献求助10
46秒前
佟翠芙发布了新的文献求助10
47秒前
无心发布了新的文献求助10
48秒前
51秒前
52秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6349464
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8164388
关于积分的说明 17178295
捐赠科研通 5405772
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862277
邀请新用户注册赠送积分活动 1839940
关于科研通互助平台的介绍 1689142