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:60
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
lr发布了新的文献求助10
1秒前
momi完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
鲸落发布了新的文献求助10
8秒前
www完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
爱吃汤圆的猫完成签到 ,获得积分10
9秒前
啦啦啦发布了新的文献求助10
9秒前
可可完成签到 ,获得积分10
10秒前
10秒前
WYJ发布了新的文献求助10
12秒前
共享精神应助啦啦啦采纳,获得10
15秒前
幸福果汁完成签到,获得积分10
15秒前
十三完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
无花果应助最牛的kangkang采纳,获得10
17秒前
evergarden完成签到 ,获得积分10
20秒前
李健应助WYJ采纳,获得10
21秒前
lhn发布了新的文献求助10
21秒前
Rvan发布了新的文献求助150
25秒前
27秒前
立华奏完成签到,获得积分10
28秒前
30秒前
JamesPei应助托尔斯泰采纳,获得10
31秒前
成熟稳重痴情完成签到,获得积分10
31秒前
丘比特应助公孙世往采纳,获得10
33秒前
Darren发布了新的文献求助50
36秒前
39秒前
小蘑菇应助艾科研采纳,获得10
39秒前
Tian完成签到 ,获得积分10
41秒前
慕青应助憨憨采纳,获得10
42秒前
44秒前
44秒前
44秒前
Airy完成签到,获得积分10
44秒前
LJL完成签到 ,获得积分10
45秒前
尚影芷完成签到,获得积分10
47秒前
47秒前
49秒前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Handbook of Qualitative Cross-Cultural Research Methods 600
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3137575
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2788520
关于积分的说明 7787428
捐赠科研通 2444861
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1300110
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625813
版权声明 601023