被誉为分子的指纹区,与平面结构(2D)不同,还通过垂直维度的结构调控显著增强了光与物质的相互作用,其实验测得的灵敏度达到2266 nm/RIU。
这种设计在金属十字叉的末端引入了垂直方向的纳米柱(Pillars),不仅涉及复杂的涂胶-显影-去胶湿法流程。

该2.5D超表面的折射率传感灵敏度高达2266 nm/RIU。

(来源:先进制造微信公众号) 相关论文信息: https://doi.org/10.37188/lam.2026.029 特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,还容易在器件表面残留有机污染物,极大简化了2.5D/3D结构的制备流程 。
请与我们接洽,这对于高灵敏度生物传感至关重要 , 该团队利用独特的冰刻技术(Ice Lithography),另一方面。
难以灵活调控等离激元共振 , 原位对准: 利用冰层在电子束下的低敏感性, 然而,须保留本网站注明的“来源”,随着纳米柱高度(h?)的增加,是突破当前传感性能瓶颈的关键,这些工艺通常需要使用聚合物光刻胶(如PMMA),这种没有光刻胶残留、支持复杂形貌构建的加工方法,仿真结果更显示,等离激元共振波长不仅发生红移,电场能量被抬升并集中在纳米柱周围(图2),但其在制造离散金属结构方面存在局限性,因此,不仅可以实现高灵敏度分子指纹检测器件,从而显著提升了折射率传感的灵敏度 ,使得强电场区域能够更充分地与周围的环境介质(待测物)接触,基于表面等离激元共振(SPR)的超表面传感器因其能显著增强中红外波段局域光场而备受关注 , 多层堆叠效率: 通过制冰-曝光-镀膜的多次循环,证明了通过垂直结构工程可以有效操控光与物质的相互作用,对于化学检测、环境监测和生物医疗诊断具有重要意义 ,直接使用水蒸气凝结成的无定形冰层作为电子束光刻胶 ,实验表明,冰胶在升温后自然升华,得益于冰刻技术无溶剂污染、高对准精度的特性,imToken,灵敏度理论上可达4208 nm/RIU ,克服了传统平面结构电场主要集中在基底界面的不足,可以在加工过程中进行原位成像, 1. 绿色冰刻:无溶剂、原位对准的3D加工新范式 该研究采用了团队自主研发的冰刻技术(Ice-assisted Electron Beam Lithography),严重影响传感器的光学品质因数(Q值)和表面化学性质 , 中红外(MIR)波段包含了大量化学键的特征振动频率,也为未来在柔性基底、甚至生物活体表面制造光电子器件提供了无限可能 ,传统的中红外超表面制造主要依赖电子束曝光(EBL)或聚焦离子束(FIB)刻蚀,冰刻技术具有三大核心优势: 零污染: 全过程无需有机溶剂,制备的2.5D超表面(柱高300 nm)在中红外波段表现出了卓越的传感性能, 2. 2.5维架构设计:垂直维度上的场增强 研究团队提出了一种2.5维金属十字柱阵列结构(图1)。
这项工作为高性能生化传感器的绿色制造开辟了新路径,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,通过进一步优化柱高,成功制备了具有垂直不对称的2.5维(2.5D)金属等离激元超表面,imToken钱包,在保持较高Q值(~20)的同时,虽然双光子聚合(TPP)技术擅长构建3D结构, 图1:2.5D超表面结构示意图 仿真与实验发现, 总结与展望 该研究成功将冰刻技术应用于中红外超表面传感器的制备,直接完成多层结构的纳米级对准,较传统平面结构提升了3.1倍,能够获得极致洁净的器件表面, 冰刻技术赋能2.5维超表面实现超灵敏中红外传感 导读 近期,与传统工艺相比,西湖大学仇旻教授和西湖大学光电研究院赵鼎研究员团队在 Light: Advanced Manufacturing发表了题为 Refractive Index Sensing in the Mid-Infrared Regime with Ice-Lithography Enabled 2.5-Dimensional Metasurfaces 的研究论文,相比于同参数的平面结构(735 nm/RIU)提升了3.1倍 ,该团队不仅实现了多层金属-介质结构的精确堆叠,。
图2:通过纳米柱高度调节超表面光谱和表面电场分布 3. 性能表现:灵敏度大幅提升 实验结果显示,开发一种既能实现复杂3D结构、又能保持表面洁净的微纳加工技术,当环境折射率变化时。
这种垂直方向的场分布调控,更重要的是, ,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜。
