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:120
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
joey发布了新的文献求助10
1秒前
犹豫小懒虫完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
科研通AI6.3应助lina采纳,获得10
3秒前
xixi完成签到,获得积分10
4秒前
还是你天天完成签到 ,获得积分10
4秒前
6688发布了新的文献求助10
4秒前
小蘑菇应助Ikaros采纳,获得10
4秒前
5秒前
ZHZ发布了新的文献求助10
5秒前
英俊的铭应助哈哈哈哈采纳,获得10
5秒前
6秒前
彭于晏应助阿居采纳,获得10
6秒前
领导范儿应助大大怪采纳,获得10
6秒前
遂安完成签到,获得积分10
7秒前
子车茗应助yyyyy采纳,获得30
7秒前
丘比特应助hh采纳,获得10
7秒前
香蕉觅云应助无语的麦片采纳,获得10
7秒前
joey完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
Evelyn完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
9秒前
小許要看文献完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
bkagyin应助豆4799采纳,获得10
11秒前
Ja12完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
慕新发布了新的文献求助10
12秒前
kll发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
糊涂的大白完成签到,获得积分20
14秒前
DDJoy完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
一胖发布了新的文献求助30
15秒前
Stella应助周亚男采纳,获得20
15秒前
SciGPT应助鞋子特大号采纳,获得10
15秒前
16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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6040568
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7777009
关于积分的说明 16231248
捐赠科研通 5186669
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2775483
邀请新用户注册赠送积分活动 1758574
关于科研通互助平台的介绍 1642194