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Terahertz subwavelength sensing with bio-functionalized germanium fano-resonators

Chavarin, Carlos Alvarado ; Hardt, Elena ; Skibitzki, Oliver ; Voss, Thomas ; Eissa, Mohammed ; Spirito, Davide ; Capellini, Giovanni ; Baldassarre, Leonetta ; Flesch, Julia ; Piehler, Jacob ; You, Changjiang ; Grüssing, Sönke ; Römer, Friedhard ; Witzigmann, Bernd (2023)
Terahertz subwavelength sensing with bio-functionalized germanium fano-resonators.
In: Frequenz, 2022, 76 (11-12)
doi: 10.26083/tuprints-00023209
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

Kurzbeschreibung (Abstract)

Localized Surface Plasmon Resonances (LSPR) based on highly doped semiconductors microstructures, such as antennas, can be engineered to exhibit resonant features at THz frequencies. In this work, we demonstrate plasmonic antennas with increased quality factor LSPRs from Fano coupling to dark modes. We also discuss the advances in the biofunctionalization of n-doped Ge antennas for specific protein immobilization and cell interfacing. Finally, albumin biolayers with a thickness of a few hundred nanometers are used to demonstrate the performance of the fano-coupled n-Ge antennas as sensors. A resonant change of over 10% in transmission, due to the presence of the biolayer, can be detected within a bandwidth of only 20 GHz.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2023
Autor(en): Chavarin, Carlos Alvarado ; Hardt, Elena ; Skibitzki, Oliver ; Voss, Thomas ; Eissa, Mohammed ; Spirito, Davide ; Capellini, Giovanni ; Baldassarre, Leonetta ; Flesch, Julia ; Piehler, Jacob ; You, Changjiang ; Grüssing, Sönke ; Römer, Friedhard ; Witzigmann, Bernd
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Terahertz subwavelength sensing with bio-functionalized germanium fano-resonators
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 2023
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2022
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Frequenz
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 76
(Heft-)Nummer: 11-12
DOI: 10.26083/tuprints-00023209
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/23209
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Herkunft: Zweitveröffentlichung
Kurzbeschreibung (Abstract):

Localized Surface Plasmon Resonances (LSPR) based on highly doped semiconductors microstructures, such as antennas, can be engineered to exhibit resonant features at THz frequencies. In this work, we demonstrate plasmonic antennas with increased quality factor LSPRs from Fano coupling to dark modes. We also discuss the advances in the biofunctionalization of n-doped Ge antennas for specific protein immobilization and cell interfacing. Finally, albumin biolayers with a thickness of a few hundred nanometers are used to demonstrate the performance of the fano-coupled n-Ge antennas as sensors. A resonant change of over 10% in transmission, due to the presence of the biolayer, can be detected within a bandwidth of only 20 GHz.

Freie Schlagworte: biosensing, fano resonances, semiconductor plasmonics, terahertz sensor
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-232099
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 570 Biowissenschaften, Biologie
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
18 Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Mikrowellentechnik und Photonik (IMP)
Hinterlegungsdatum: 01 Mär 2023 10:12
Letzte Änderung: 06 Mär 2023 11:03
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