Graphene biosensors
Tutor/a - Director/a
Estudiante
Gimeno Lleixà, Laura
Tipo de documento
Projecte Final de Màster Oficial
Fecha
2020
rights
Acceso abierto
Editorial
Universitat Politècnica de Catalunya
UPCommons
Resumen
The transmittance of graphene films over insulating substrates at Terahertz (THz) frequencies is analysed with the aim of characterizing its conductivity using a frequency domain THz spectrometer. Graphene is a candidate material for biosensing devices due to its binding potential to different biological agents. A laboratory setup based on temperature-tuned Distributed Feedback (DFB) lasers operating in the 850 nm wavelength range is described and optimized to obtain measures of transmittance. A proposal for a frequency domain measure of reflectance in a resonant cavity shows potential for enhancing the sensitivity to small changes in the graphene conductivity due to the presence of biological agents and thus, it opens the way to graphene applications to biological sensing. As a practical application, the properties of several material samples are determined through analysis of transmittance measures obtained with our frequency domain spectrometer in the range 50-350 GHz, with results in agreement with expectations.
películas de grafeno sobre sustratos aislantes a frecuencias de Terahercios (THz) con el objetivo de caracterizar su conductividad utilizando un espectrómetro de dominio de frecuencia THz. El grafeno es un material candidato para dispositivos biosensores debido a su potencial de unión a diferentes agentes biológicos. Se describe y optimiza una configuración de laboratorio basada en láseres de retroalimentación distribuida (DFB) ajustados a la temperatura que operan en el rango de longitud de onda de 850 nm y se optimiza para obtener medidas de transmitancia. Una propuesta para una medida de reflectancia en el dominio de la frecuencia en una cavidad resonante muestra potencial para mejorar la sensibilidad a pequeños cambios en la conductividad del grafeno debido a la presencia de agentes biológicos y, por lo tanto, abre el camino a las aplicaciones del grafeno a la detección biológica. Como aplicación práctica, las propiedades de varias muestras de materiales se determinan mediante el análisis de las medidas de transmitancia obtenidas con nuestro espectrómetro en el dominio de la frecuencia en el rango 50-350 GHz, con resultados acordes con las expectativas.
S'analitza la transmitància de les pel·lícules de grafè sobre substrats aïllants a freqüències de Terahertz (THz) amb l'objectiu de caracteritzar-ne la conductivitat mitjançant un espectròmetre de THz de domini de freqüència. El grafè és un material candidat per a dispositius de biosensibilitat a causa del seu potencial d?unió a diferents agents biològics. Es descriu i optimitza una configuració de laboratori basada en làsers de resposta distribuïda (DFB) ajustats a la temperatura que funcionen en el rang de longitud d?ona de 850 nm per obtenir mesures de transmitància. Una proposta per a una mesura de reflectància del domini de freqüència en una cavitat ressonant mostra un potencial per millorar la sensibilitat a petits canvis en la conductivitat del grafè a causa de la presència d?agents biològics i, per tant, obre el camí a les aplicacions del grafè per a la detecció biològica. Com a aplicació pràctica, les propietats de diverses mostres de materials es determinen mitjançant l?anàlisi de les mesures de transmitància obtingudes amb el nostre espectròmetre de domini de freqüències en el rang de 50 a 350 GHz, amb resultats d?acord amb les expectatives.
