[发明专利]一种基于周期性纳米介质颗粒的生物传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于周期性纳米介质颗粒的生物传感器，其特征在于，所述生物传感器为表面等离子体共振生物传感器，其包括衬底、贵金属薄膜和周期性排列的多个纳米介质颗粒，所述贵金属薄膜设置于衬底上，所述周期性排列的多个纳米介质颗粒设置于贵金属薄膜上；所述多个纳米介质颗粒呈二维阵列式周期性排列，所述周期性排列的多个纳米介质颗粒用于提供激发表面等离子体所需的波矢匹配。

2.根据权利要求1所述的基于周期性纳米介质颗粒的生物传感器，其特征在于，所述纳米介质颗粒的成分为电子束抗蚀剂Zep520A或PMMA。

3.根据权利要求1所述的基于周期性纳米介质颗粒的生物传感器，其特征在于，所述二维阵列式周期性排列包括多行等间距且相互平行的纳米介质颗粒列结构，每个纳米介质颗粒列结构包括多个等间距分布的纳米介质颗粒。

4.根据权利要求3所述的基于周期性纳米介质颗粒的生物传感器，其特征在于，所述纳米介质颗粒的形状为圆盘或者长方体形。

5.根据权利要求4所述的基于周期性纳米介质颗粒的生物传感器，其特征在于，所述纳米介质颗粒的直径或者边长为100纳米～600纳米，高度为100纳米～700纳米，相邻两个纳米介质颗粒之间的间距为400纳米～800纳米。

6.根据权利要求1所述的基于周期性纳米介质颗粒的生物传感器，其特征在于，所述衬底为固体材料、有机自支撑薄膜或者无机自支撑薄膜。

7.根据权利要求6所述的基于周期性纳米介质颗粒的生物传感器，其特征在于，所述固体材料为熔融石英、普通玻璃、有机玻璃或者硅，所述有机自支撑薄膜为聚酰亚胺薄膜，所述无机自支撑薄膜为碳化硅薄膜或者氮化硅薄膜。

8.根据权利要求1所述的基于周期性纳米介质颗粒的生物传感器，其特征在于，所述贵金属薄膜的材料为金、银或者铝，所述贵金属薄膜的厚度为25纳米～75纳米。

9.一种基于周期性纳米介质颗粒的生物传感器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

步骤一：在经过清洁处理后的衬底上利用电子束蒸发形成贵金属薄膜；

步骤二：在所述贵金属薄膜表面旋涂电子束抗蚀剂，再经热处理后进行电子束直写从而形成周期性排列的多个纳米介质颗粒。

10.根据权利要求9所述的基于周期性纳米介质颗粒的生物传感器的制备方法，其特征在于，在所述贵金属薄膜上涂覆电子束抗蚀剂Zep520A或PMMA后，经过热处理固化，再利用电子束直写得到抗蚀剂周期性图形，最后经过显影、定影和热处理而得到周期性排列的多个纳米介质颗粒。