[發明專利]一種利用光調控硅納米線傳感器靈敏度的裝置及方法

有效

• 申請號: 202010073580.2
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111721708B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 李鐵;楊義;陳世興;王躍林
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01N27/00;B82Y15/00
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

1.一種利用光調控硅納米線傳感器靈敏度的方法，其特征在于，所述方法通過利用光調控硅納米線傳感器靈敏度的裝置實現，所述裝置包括：

硅納米線傳感器，用于輸出測試目標物的敏感信號，并將所述敏感信號轉換為電信號；

光源，用于為所述硅納米線傳感器提供預設光照強度，所述光源上設置有光照強度設定件，用于設定所述預設光照強度，所述光源的輸出光功率可調；

光功率調節器，用于基于光照強度值和光功率值之間的映射關系，調節所述預設光照強度；

信號處理器，用于接收所述電信號后對接收的電信號進行處理運算，基于處理運算結果向所述光功率調節器傳輸反饋信號；

所述方法包括：

檢測預設光功率下所述硅納米線傳感器的輸出電流值I；

獲取所述硅納米線傳感器的光響應曲線，其中，所述光響應曲線的橫坐標為預設光功率，所述光響應曲線的縱坐標為所述硅納米線傳感器的輸出電流值；

確定目標靈敏度值所對應的目標功率值；

基于光照強度值與光功率值之間的映射關系，調節所述光源的光照強度至所述目標功率值所對應的光照強度值。

2.根據權利要求1所述的利用光調控硅納米線傳感器靈敏度的方法，其特征在于，所述獲取所述硅納米線傳感器的光響應曲線包括：

基于預設光功率下所檢測的所述硅納米線傳感器的輸出電流值和所述預設光功率繪制散點圖，其中，所述散點圖的橫坐標為預設光功率，所述散點圖的縱坐標為所述硅納米線傳感器的輸出電流值；

對所述散點圖進行擬合，獲取所述硅納米線傳感器的光響應曲線。

3.根據權利要求2所述的利用光調控硅納米線傳感器靈敏度的方法，其特征在于，所述目標靈敏度值為目標點在所述光響應曲線上對應目標點處的切線斜率值。

4.根據權利要求1所述的利用光調控硅納米線傳感器靈敏度的方法，其特征在于，所述檢測預設光功率下所述硅納米線傳感器的輸出電流值I之前，所述方法還包括：

檢測所述硅納米線傳感器的參照輸出電流值I₀，參照輸出電流為所述光源關閉時所檢測出的所述硅納米線傳感器的輸出電流。

5.根據權利要求4所述的利用光調控硅納米線傳感器靈敏度的方法，其特征在于，所述目標靈敏度值為電流相對變化量，所述電流相對變化量為

6.根據權利要求1所述的利用光調控硅納米線傳感器靈敏度的方法，其特征在于，所述基于光照強度值與光功率值之間的映射關系，調節所述光源的光照強度至所述目標功率值所對應的光照強度值之前，所述方法還包括：

建立所述光照強度值與所述光功率值之間的映射關系表，包括：

設定光功率計與所述光源至預設位置；

通過所述光照強度設定件設定所述光源的出射光至預設光照強度；

記錄預設光照強度所對應的所述光功率計上的光功率值；

基于所述預設光照強度與其對應的光功率值建立所述光照強度值與所述光功率值之間的映射關系。

7.根據權利要求1所述的利用光調控硅納米線傳感器靈敏度的方法，其特征在于，所述檢測預設光功率下所述硅納米線傳感器的輸出電流I值包括：

將所述硅納米線傳感器與所述信號處理器連接，并記錄所述信號處理器上顯示的輸出電流值I。