MEMS|日本电气通信大学使用MEMS技术制造等离激元近红外光谱仪

近日，日本电气通信大学的Oshita Masaaki和Kan Tetsuo及其合作者在微机电系统（MEMS）可变形悬臂上开发出了金衍射光栅型等离激元光电探测器。

 

需求背景

近红外光谱提供了物质独有的吸收光谱，可用于区分气体种类。如果可实现光谱仪的小型化即可实现用于监视居住空间空气质量的紧凑型气体传感器。但常规的近红外光谱仪将入射光分散到不同波长的光栅，需要较长的光程长度，对于使这些装置小型化是一个障碍。

技术原理和优势

新器件采用N型硅体微技术制造，金衍射光栅用作表面等离子体（SP）激元激发。当光入射到设备上时，悬臂的机械振动改变光的入射角，从而改变表面等离子体耦合条件。耦合到SPR，光能在设备上转换为光电流。利用悬臂在-21-21度之间的角度变化，通过分析随时间变化的光电流，以数值方式恢复了近红外光谱，从而实现超小型化的近红外光谱仪，并有望产生新的小型物联网传感器。

信息来源

https://phys.org/news/2020-03-mems-technology-fabricating-plasmonic-near-infrared.html

Masaaki Oshita et al. Reconfigurable Surface Plasmon ResonancePhotodetector with a MEMS Deformable Cantilever, ACS Photonics (2020). DOI: 10.1021/acsphotonics.9b01510