KR20110138186A - Surface plasmon resonance sensor containing prism deposited metallic carbon nanostructure layer, and preparing method of the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A surface plasmon resonance sensor including a prism with a metallic carbon nano-structure layer and a manufacturing method thereof are provided to secure the operation of a surface plasmon resonance sensor with a fixed wavelength because a metallic graphene layer is evenly deposited on one side of a prism. CONSTITUTION: A surface plasmon resonance sensor comprises a light source part(10), a sensing part(20), and a light receiving part(30). The sensing part comprises a prism(200) in which a metallic carbon nano-structure layer(300) is formed on one side and collects the light reflected off the prism. The metallic carbon nano-structure layer is selected from the group consiting of graphene, graphite, carbon nano-tube, and their combination.

Description

금속성 탄소나노구조체 층이 형성된 프리즘을 포함하는 표면 플라즈몬 공명 센서 및 그의 제조 방법{SURFACE PLASMON RESONANCE SENSOR CONTAINING PRISM DEPOSITED METALLIC CARBON NANOSTRUCTURE LAYER, AND PREPARING METHOD OF THE SAME}SURFACE PLASMON RESONANCE SENSOR CONTAINING PRISM DEPOSITED METALLIC CARBON NANOSTRUCTURE LAYER, AND PREPARING METHOD OF THE SAME}

본원은 표면 플라즈몬 공명 센서 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 프리즘의 일면에 금속성 탄소나노구조체 층이 형성되어 있는 프리즘을 포함하는, 표면 플라즈몬 공명 센서 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present application relates to a surface plasmon resonance sensor and a method of manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a surface plasmon resonance sensor comprising a prism having a metallic carbon nanostructure layer formed on one surface of a prism, and a manufacturing method thereof.

최근 나노 화학, 바이오 센서분야의 핵심 기술로 검출 대상에 대해 민감도가 상대적으로 높고(~ 1 pg/mm2), 형광 염료 등의 라벨 과정이 필요 없으며, 실시간으로 반응 정도를 모니터링 할 수 있는 표면 플라즈몬 공명(Surface Plasmon Resonance, SPR) 센서의 연구가 진행되고 있다. Recently, it is a key technology in the field of nano chemistry and biosensor, and it has a relatively high sensitivity (~ 1 pg / mm 2 ) for the detection target, no labeling process such as fluorescent dye, and surface plasmon that can monitor the reaction degree in real time. Research on Surface Plasmon Resonance (SPR) sensors is ongoing.

표면 플라즈몬(Surface Plasmon)은 금속박막의 표면에서 발생하는 전자들의 집단적 진동(Collective Charge Density Oscillation) 현상이며, 이러한 진동에 의해 발생한 표면 플라즈몬 파(Surface Plasmon Wave)는 금속과 유전체의 경계면을 따라 진행하는 표면 전자기파이다. 외부에서 서로 다른 유전함수를 가지는 두 매질 경계면 즉, 금속과 유전체의 경계면에 전기장을 인가하면 두 매질 경계면에서 전기장 수직성분의 불연속성 때문에 표면전하가 유도되고, 이러한 표면전하들의 진동이 표면 플라즈몬 파로 나타난다. Surface Plasmon is a Collective Charge Density Oscillation of electrons occurring on the surface of a metal thin film, and Surface Plasmon Wave caused by these vibrations travels along the interface between metal and dielectric. Surface electromagnetic waves. When an electric field is applied to two medium interfaces having different dielectric functions from outside, that is, the interface between metal and dielectric, surface charges are induced due to the discontinuity of the vertical component of the electric fields at the interface between the two mediums, and the vibrations of the surface charges appear as surface plasmon waves.

광원부에서 나온 빛의 입사파가 금속박막의 경계면에서 반사되고 소산파(Evanescent Wave)는 경계면에서 금속박막 속으로 지수 함수적으로 감소하게 된다. 특정 입사각과 특정 박막두께에서는 경계면에 평행한 방향의 입사파와 금속박막과 유전체의 경계면을 따라 진행하는 표면 플라즈몬 파의 위상이 일치하게 되어 공명이 일어나게 된다. 이때 입사파의 광에너지는 모두 금속박막에 흡수되어 반사파는 없어지게 되는데 이를 표면 플라즈몬 공명(Surface Plasmon Resonance; SPR)이라고 한다. 그리고 입사한 빛의 반사도가 최소가 되는 각도를 표면 플라즈몬 공명각(Surface Plasmon Resonance Angle)이라고 한다.The incident wave of the light from the light source is reflected at the interface of the metal thin film and the evanescent wave is exponentially reduced into the metal thin film at the interface. At a specific incident angle and a specific thin film thickness, the resonance of the incident wave in the direction parallel to the interface coincides with the phase of the surface plasmon wave traveling along the interface between the metal thin film and the dielectric. At this time, the light energy of the incident wave is absorbed by the metal thin film, and the reflected wave disappears. This is called surface plasmon resonance (SPR). The angle at which the reflectance of incident light is minimized is called a surface plasmon resonance angle.

표면 플라즈몬 공명이 일어나는 공명각, 즉 반사도가 최소가 되는 각도는 금속박막 표면에 접하고 있는 유전체의 구조나 환경이 변화되면 결과적으로 유효 굴절률(Effective Refractive Index)이 변화하여 공명각이 달라지게 된다. 이와 같이 물질의 환경변화를 광학적인 방법으로 계측할 수 있는 표면 플라즈몬 공명 원리를 이용하면, 금속 박막의 표면층의 적절한 화학적 혹은 물리적 변화를 통해 다양한 물질들 사이의 선택적 결합이나 분리와 같은 변화를 공명각의 변화로 감지할 수 있다.The resonance angle at which surface plasmon resonance occurs, that is, the angle at which the reflectance is minimized, changes the structure of the dielectric material in contact with the surface of the metal thin film and the environment, and as a result, the effective refractive index changes and the resonance angle changes. Using the surface plasmon resonance principle, which can measure the environmental change of a material in an optical way, it is possible to detect changes such as selective coupling or separation between various materials through appropriate chemical or physical changes in the surface layer of the metal thin film. Can be detected by the change of.

표면 플라즈몬 공명 현상은 1900년대 초 Wood가 Fano의 금속 회절격자에서 표면 플라즈마 파 여기(Excitation)로 인한 비정상적 회절(Anomalous Diffraction) 현상을 관측함으로써 비롯되었으며, 1968년 Kretschmann과 Otto에 의해 프리즘을 이용한 두 개의 서로 다른 구조를 가진 표면 플라즈몬 공명의 여기가 시도되어 표면 플라즈몬 공명의 일반적인 응용 가능성을 보여주었다. 그리고 1970년대에 박막의 특성 분석과 금속 계면에서 변화를 관측하기 위한 표면 플라즈몬 공명의 가능성이 입증되었고, 1982년 Nylander과 Liedberg에 의해서 가스 검출과 바이오 센서로서 표면 플라즈몬 공명 센서가 이용되었다.Surface plasmon resonance originated in the early 1900s when Wood observed anomalous diffraction due to surface plasma excitation on Fano's metal diffraction gratings. In 1968, two reticulated prisms were used by Kretschmann and Otto. Excitation of surface plasmon resonances with different structures has been attempted to demonstrate the general applicability of surface plasmon resonances. In the 1970s, the possibility of surface plasmon resonance for the characterization of thin films and the observation of changes at the metal interface was demonstrated. In 1982, Nylander and Liedberg used surface plasmon resonance sensors as gas detection and biosensors.

이에, 본원은 종래 금속표면을 가지는 프리즘을 포함하는 표면 플라즈몬 공명 센서와 달리, 금속성 탄소나노구조체 층이 형성된 프리즘을 포함하는 표면 플라즈몬 공명 센서 및 그의 제조 방법을 제공하고자 한다. 보다 상세하게는, 다층 또는 다양한 두께의 그래핀 층이 형성된 프리즘을 포함하는 표면 플라즈몬 공명 센서 및 그의 제조 방법을 제공하고자 한다.Accordingly, the present application, unlike the surface plasmon resonance sensor comprising a prism having a metal surface, to provide a surface plasmon resonance sensor comprising a prism formed with a metallic carbon nanostructure layer and a method of manufacturing the same. More specifically, the present invention provides a surface plasmon resonance sensor including a prism formed with a graphene layer having a multilayer or various thicknesses and a method of manufacturing the same.

그러나, 본원이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 기술한 과제로 제한되지 않으며, 기술되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present application is not limited to the problem described above, another problem that is not described will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본원의 일 측면은, 빛을 조사하는 광원부; 프리즘의 일면에 금속성 탄소나노구조체 층이 증착되어 있는 프리즘을 포함하는 센싱부; 상기 프리즘에서 반사되어 나오는 빛을 수집하는 수광부:를 포함하는 것을 특징으로 하는, 표면 플라즈몬 공명 센서를 제공한다.One aspect of the present application, the light source unit for irradiating light; A sensing unit including a prism on which a metallic carbon nanostructure layer is deposited on one surface of the prism; It provides a surface plasmon resonance sensor, comprising: a light receiving unit for collecting light reflected from the prism.

본원의 다른 측면은, 프리즘의 일면에 금속성 탄소나노구조체 층을 형성하여 센싱부를 형성하고; 상기 프리즘을 포함하는 센싱부를 광원부 및 수광부 사이에 위치시키는 것:을 포함하는 표면 플라즈몬 공명 센서의 제조 방법을 제공한다.Another aspect of the present application, to form a sensing unit by forming a metallic carbon nanostructure layer on one surface of the prism; It provides a method for producing a surface plasmon resonance sensor comprising: positioning the sensing unit including the prism between the light source and the light receiving unit.

본원은 프리즘의 일면에 금속성 탄소나노구조체 층이 증착되어 있는 프리즘을 포함하는 표면 플라즈몬 공명 센서를 제공한다. 상기 금속성 탄소나노구조체 층은 금속 성질이 우수하여 전기전도도가 뛰어나고, 넓은 면적에 분포 가능하고 기계적 강도가 우수한 바, 본원은 금속성 탄소나노구조체 층의 상기 언급한 특성을 이용하여, 기계적 성질이 우수하고 대면적으로 제조 가능한, 표면 플라즈몬 공명 센서를 제공하고자 한다.The present disclosure provides a surface plasmon resonance sensor including a prism on which a metallic carbon nanostructure layer is deposited on one surface of a prism. The metallic carbon nanostructure layer has excellent metal properties, has excellent electrical conductivity, can be distributed over a large area, and has excellent mechanical strength. The present application utilizes the aforementioned properties of the metallic carbon nanostructure layer, and has excellent mechanical properties. It is an object to provide a surface plasmon resonance sensor that can be manufactured in large areas.

본원에 따른 상기 표면 플라즈몬 공명 센서는 고정된 파장에서 작동할 수 있으며 분극 조절기를 필요로 하지 않는데, 이는 상기 금속성 그래핀 층이 상기 프리즘의 일면에 평균적으로 증착되어 있기 때문이다.The surface plasmon resonance sensor according to the present invention can operate at a fixed wavelength and does not require a polarization regulator because the metallic graphene layer is deposited on one side of the prism on average.

도 1은 본원의 일 구현예에 따른 표면 플라즈몬 공명 센서의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본원의 일 구현예에 따른 표면 플라즈몬 공명 센서의 표면 플라즈몬 공명 현상을 설명하는 개념도이다.
도 3은 본원의 일 구현예에 따른 바이오 물질의 센싱을 할 수 있는 표면 플라즈몬 공명 센서의 개략적인 구성도이다.
도 4는 본원의 일구현예에 따른 금속성 탄소나노구조 층을 포함하는 프리즘을 형성하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5는 본원의 일 구현예에 따른 금속성 탄소나노구조 층을 포함하는 프리즘을 형성하는 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공명 센서의 개략적인 구성도이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공명 센서의 실험 장비를 나타내는 도면이다.
도 8은 본원의 일 실시예에 따른 그래핀 코팅된 프리즘 SPR 강도 감소 (a)오직 이중층 그래핀, (b) 버퍼용액 및 DX 바이오틴 DNA 나노구조 및 (c) 그래핀, 버퍼 및 기능화된 스트렙타비딘 단백질을 가지는 DX 바이오틴의 비교 그래프이다.
1 is a schematic diagram of a surface plasmon resonance sensor according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a conceptual diagram illustrating a surface plasmon resonance phenomenon of the surface plasmon resonance sensor according to an embodiment of the present application.
3 is a schematic configuration diagram of a surface plasmon resonance sensor capable of sensing a biomaterial according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a flowchart illustrating a method of forming a prism including a metallic carbon nanostructure layer according to an embodiment of the present disclosure.
5 is a flowchart illustrating a method of forming a prism including a metallic carbon nanostructure layer according to an embodiment of the present disclosure.
6 is a schematic diagram of a surface plasmon resonance sensor according to an exemplary embodiment of the present disclosure.
7 is a view showing the experimental equipment of the surface plasmon resonance sensor according to an embodiment of the present application.
8 shows graphene coated prism SPR intensity reduction according to one embodiment of the present application (a) bilayer graphene, (b) buffer solution and DX biotin DNA nanostructure and (c) graphene, buffer and functionalized streptabi Comparison graph of DX biotin with Dean protein.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, embodiments and examples of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present disclosure.

그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예 및 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments and examples described herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted for simplicity of explanation, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

본원 명세서 전체에서, 어떤 층 또는 부재가 다른 층 또는 부재와 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 층 또는 부재가 다른 층 또는 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 층 또는 두 부재 사이에 또 다른 층 또는 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when a layer or member is located "on" with another layer or member, it is not only when a layer or member is in contact with another layer or member, but also between two layers or another member between the two members. Or when another member is present. In addition, when a part is said to "include" a certain component, which means that it may further include other components, except to exclude other components unless specifically stated otherwise.

본 명세서에서 사용되는 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.As used herein, the terms "about", "substantially", and the like, are used at, or in close proximity to, numerical values when manufacturing and material tolerances inherent in the stated meanings are set forth and are intended to be accurate to aid the understanding herein. Or absolute figures are used to prevent unfair use of unscrupulous infringers.

본원은 종래 금속표면을 가지는 프리즘을 포함하는 표면 플라즈몬 공명 센서와 달리, 금속성 탄소나노구조체 층이 형성된 프리즘을 포함하는 표면 플라즈몬 공명 센서 및 그의 제조 방법을 제공하고자 한다. 상기 금속성 탄소나노구조체 층의 금속적 성질과 높은 전기전도도, 기계적 강도를 이용하여, 상기와 같은 특성을 가지는 표면 플라즈몬 공명 센서를 제공하고자 한다.The present application is to provide a surface plasmon resonance sensor and a method for manufacturing the same, unlike a surface plasmon resonance sensor comprising a prism having a metal surface, and a prism formed with a metallic carbon nanostructure layer. It is to provide a surface plasmon resonance sensor having the above characteristics by using the metallic properties, high electrical conductivity, mechanical strength of the metallic carbon nanostructure layer.

본원의 일 측면에 있어서, 표면 플라즈몬 공명 센서는 빛을 조사하는 광원부; 프리즘의 일면에 금속성 탄소나노구조체 층이 형성되어 있는 프리즘을 포함하는 센싱부; 상기 프리즘에서 반사되어 나오는 빛을 수집하는 수광부:를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one aspect of the present application, the surface plasmon resonance sensor includes a light source unit for irradiating light; A sensing unit including a prism having a metallic carbon nanostructure layer formed on one surface of the prism; Light receiving unit for collecting light reflected from the prism: may include, but is not limited thereto.

예시적 구현예에 있어서, 상기 금속성 탄소나노구조체는 그래핀(graphene), 흑연, 탄소나노튜브(CNT) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In an exemplary embodiment, the metallic carbon nanostructure may include one selected from the group consisting of graphene, graphite, carbon nanotubes (CNT), and combinations thereof, but is not limited thereto.

예시적 구현예에 있어서, 상기 프리즘은 유리, 플라스틱 및 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 구현예에 있어서, 상기 유리는 BK7 또는 SF11인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 구현예에 있어서, 상기 플라스틱은 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate; PMMA), 폴리카보네이트(Polycarbonate; PC), 환형올레핀공중합체(Cyclic Olefin Copolymer; COC) 및 이들의 조합들로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 구현예에 있어서, 상기 고분자는, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스틸렌(polystyrene) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In an exemplary embodiment, the prism may include one or more selected from the group consisting of glass, plastic, and polymer, but is not limited thereto. In one embodiment, the glass may be BK7 or SF11, but is not limited thereto. In one embodiment, the plastic is selected from the group consisting of Polymethyl methacrylate (PMMA), Polycarbonate (PC), Cyclic Olefin Copolymer (COC), and combinations thereof. It may include, but is not limited to. In one embodiment, the polymer is polydimethylsiloxane, polymethylmethacrylate, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, polystyrene and their It may include one selected from the group consisting of a combination, but is not limited thereto.

예시적 구현예에 있어서, 상기 프리즘은 당업계에서 통상적으로 사용할 수 있는 형태이면 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, 다각형 또는 반원통형을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In an exemplary embodiment, the prism can be used without limitation as long as the prism can be used in the art, for example, but may include a polygon or a semi-cylindrical shape, but is not limited thereto.

예시적 구현예에 있어서, 상기 금속성 탄소나노구조체 층의 두께는 약 1 nm 내지 약 200 nm 인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 금속성 탄소나노구조체 층의 두께는 약 1 nm 내지 약 200 nm, 약 10 nm 내지 약 200 nm, 약 20 nm 내지 약 200 nm, 또는 약 1 nm 내지 약 100 nm, 약 10 nm 내지 약 100 nm, 약 20 nm 내지 약 100 nm, 또는 약 1 nm 내지 약 50 nm, 또는 약 10 nm 내지 약 50 nm, 또는 약 20 nm 내지 약 50 nm 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In an exemplary embodiment, the thickness of the metallic carbon nanostructure layer may be about 1 nm to about 200 nm, but is not limited thereto. For example, the thickness of the metallic carbon nanostructure layer is about 1 nm to about 200 nm, about 10 nm to about 200 nm, about 20 nm to about 200 nm, or about 1 nm to about 100 nm, about 10 nm to About 100 nm, about 20 nm to about 100 nm, or about 1 nm to about 50 nm, or about 10 nm to about 50 nm, or about 20 nm to about 50 nm, but is not limited thereto.

예시적 구현 예에 있어서, 상기 금속성 탄소나노구조체 층은 단일층 또는 복수층인 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 구현예예 있어서, 다층의 금속성 탄소나노구조체 층을 형성하기 위하여 상기 금속성 탄소나노구조체 층을 형성하는 것을 복수회 반복하여 복수층의 금속성 탄소나노구조체 층을 형성할 수 있다. 다른 구현예에 있어서, 상기 상기 금속성 탄소나노구조체 층으로서 화학증기증착법에 의하여 면적 및 두께가 제어되어 형성된 그래핀 층을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In an exemplary embodiment, the metallic carbon nanostructure layer may include a single layer or a plurality of layers, but is not limited thereto. In one embodiment, in order to form a multi-layered metallic carbon nanostructure layer, the forming of the metallic carbon nanostructure layer may be repeated a plurality of times to form a plurality of metallic carbon nanostructure layers. In another embodiment, as the metallic carbon nanostructure layer, the graphene layer formed by controlling the area and thickness by chemical vapor deposition may be used, but is not limited thereto.

예시적 구현 예에 있어서, 상기 프리즘의 일면에 금속성 탄소나노구조체 층에 추가하여 금속 층이 형성되어 있는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 금속 층은 금, 은, 구리, 알루미늄과 같은 금속의 박막일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 금속성 탄소나노구조체 층 및 이에 추가하여 형성된 금속 층의 전체 두께는 약 1 nm 내지 약 200 nm, 약 10 nm 내지 약 200 nm, 약 20 nm 내지 약 200 nm, 또는 약 1 nm 내지 약 100 nm, 약 10 nm 내지 약 100 nm, 약 20 nm 내지 약 100 nm, 또는 약 1 nm 내지 약 50 nm, 또는 약 10 nm 내지 약 50 nm, 또는 약 20 nm 내지 약 50 nm 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In an exemplary embodiment, the metal layer may be formed on one surface of the prism in addition to the metallic carbon nanostructure layer, but is not limited thereto. For example, the metal layer may be a thin film of a metal such as gold, silver, copper, aluminum, but is not limited thereto. For example, the total thickness of the metallic carbon nanostructure layer and the additionally formed metal layer may be from about 1 nm to about 200 nm, from about 10 nm to about 200 nm, from about 20 nm to about 200 nm, or from about 1 nm to About 100 nm, about 10 nm to about 100 nm, about 20 nm to about 100 nm, or about 1 nm to about 50 nm, or about 10 nm to about 50 nm, or about 20 nm to about 50 nm, It is not limited to this.

예시적 구현예에 있어서, 상기 광원부의 광원은 단파장 또는 다중파장을 가지는 광이 조사되는 TM 또는 P-편광된 단색 광원, 백색 광원, 레이져 및 발광 다이오드(LED) 중 어느 하나인 것을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.In an exemplary embodiment, the light source of the light source unit may include any one of a TM or P-polarized monochromatic light source, a white light source, a laser and a light emitting diode (LED) to which light having a short wavelength or multiple wavelengths is irradiated. It is not limited to this.

예시적 구현예에 있어서, 상기 수광부는 그 수광면에 포토다이오드, 광 증폭기, 감광용지 및 CCD 나 CMOS 와 같은 이미지센서를 포함하는 수광소자 중 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In an exemplary embodiment, the light receiving unit may include any one of light receiving elements including a photodiode, an optical amplifier, a photosensitive paper, and an image sensor such as a CCD or a CMOS on the light receiving surface, but is not limited thereto.

예시적 구현예에 있어서, 상기 표면 플라즈몬 공명 센서는 화학 또는 바이오 물질을 감지하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 구현예에 있어서, 상기 바이오 물질을 감지하는 경우 상기 프리즘에 형성된 금속성 탄소나노구조체 층 상에 바이오 분자층이 추가로 형성된 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In an exemplary embodiment, the surface plasmon resonance sensor may be to detect a chemical or biomaterial, but is not limited thereto. In one embodiment, when detecting the biomaterial may include an additional bio-molecule layer formed on the metallic carbon nanostructure layer formed on the prism, but is not limited thereto.

본원의 다른 구현예에 있어서, 표면 플라즈몬 공명 센서의 제조 방법은 프리즘의 일면에 금속성 탄소나노구조체 층을 형성하여 센싱부를 형성하고; 상기 프리즘을 포함하는 센싱부를 광원부 및 수광부 사이에 위치시키는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 일 구현예에 있어서, 상기 센싱부를 형성하는 것은 금속성 탄소나노구조체 층을 형성하고; 증류수 표면에 상기 금속성 탄소나노구조체 층을 부유시키고; 상기 부유된 금속성 탄소나노구조체 층을 프리즘의 일면과 접촉시켜 상기 금속성 탄소나노구조체 층을 상기 프리즘의 일면에 전사하는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In another embodiment of the present invention, a method of manufacturing a surface plasmon resonance sensor may form a sensing unit by forming a metal carbon nanostructure layer on one surface of a prism; The sensing unit including the prism may be positioned between the light source unit and the light receiver, but is not limited thereto. In one embodiment, the forming of the sensing unit forms a metallic carbon nanostructure layer; Floating the metallic carbon nanostructure layer on the surface of distilled water; Contacting the suspended metallic carbon nanostructure layer with one surface of the prism may include transferring the metallic carbon nanostructure layer to one surface of the prism, but is not limited thereto.

다른 구현예에 있어서, 상기 상기 센싱부를 형성하는 것은 금속성 탄소나노구조체 층을 형성하고; 상기 금속성 탄소나노구조체 층을 스탬퍼(stamper)에 접촉시켜 전사시키고; 상기 스탬퍼 상에 전사된 금속성 탄소나노구조체 층을 프리즘의 일면에 가압하여 상기 금속성 탄소나노구조체 층을 상기 프리즘의 일면에 전사하는 것을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또 다른 구현예에 있어서, 상기 센싱부를 형성하는 것은 스프레이 방법으로 프리즘의 일면에 금속성 탄소나노구조체 층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.In another embodiment, the forming of the sensing part may include forming a metallic carbon nanostructure layer; Transferring the metallic carbon nanostructure layer by contacting a stamper; Pressing the metallic carbon nanostructure layer transferred onto the stamper to one surface of the prism may include transferring the metallic carbon nanostructure layer to one surface of the prism, but is not limited thereto. In another embodiment, forming the sensing unit may include forming a metallic carbon nanostructure layer on one surface of the prism by a spray method.

이하, 도면을 참조하여, 본원의 표면 플라즈몬 공명 센서 및 그의 제조방법에 대해 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본원이 이에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, with reference to the drawings, the surface plasmon resonance sensor of the present application and its manufacturing method will be described in detail. However, the present application is not limited thereto.

도 1은 본원의 금속성 탄소나노구조 층이 증착된 프리즘을 포함하는 표면 플라즈몬 공명 센서의 개략적인 구성도이다. 도 1에서 도시된 바와 같이, 본원의 표면 플라즈몬 공명 센서는, 빛을 조사하는 광원부(10), 표면 플라즈몬 공명(Surface Plasmon Resonance)이 발생되는 금속성 탄소나노구조체 층이 증착되어 있는 프리즘을 포함하는 센싱부(20), 상기 프리즘에서 반사되어 나오는 빛을 수집하는 수광부(30)로 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 1 is a schematic diagram of a surface plasmon resonance sensor including a prism on which a metallic carbon nanostructure layer of the present disclosure is deposited. As shown in FIG. 1, the surface plasmon resonance sensor of the present application includes a light source unit 10 for irradiating light and a prism including a metal carbon nanostructure layer on which surface plasmon resonance is generated. The unit 20 may include, but is not limited to, a light receiving unit 30 collecting light reflected from the prism.

상기 광원부(10)의 광원은 상기 금속성 탄소나노구조 층에서 표면 플라즈몬 공명 현상을 일으키게 하는 역할을 하고, 센서의 동작원리에 따라, 단파장 또는 다중파장을 가지는 광이 조사되는 TM 또는 P-편광된 단색 광원, 백색 광원, 레이져 및 발광 다이오드(LED) 중 어느 하나인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The light source of the light source unit 10 serves to cause surface plasmon resonance in the metallic carbon nanostructure layer, and TM or P-polarized monochromatic light irradiated with light having a short wavelength or multiple wavelengths according to the operating principle of the sensor. It may be any one of a light source, a white light source, a laser, and a light emitting diode (LED), but is not limited thereto.

상기 광원부에서 제공되는 빛은 일정한 각도로 상기 프리즘(200)을 통해 입사되고, 금속성 탄소나노구조체 층(300)에 평행한 파수 벡터(Wave vector) 성분이 상기 금속성 탄소나노구조체 층의 표면과 그 표면 상에 위치하는 시료(400)의 경계면을 따라 요동하는 전자밀도, 즉, 표면 플라즈몬의 파수 벡터와 일치할 때 입사광의 에너지는 표면 플라즈몬에 대부분 흡수된다(도 2). 이 때, 플라즈몬 장(Field)의 분포는 상기 금속성 탄소나노구조체 층의 계면과 상기 시료 사이의 양쪽 방향으로 지수 함수적으로 감소된다. 따라서 상기 금속성 탄소나노구조체 층의 표면에 있는 시료의 두께, 질량, 굴절률 혹은 액체 시료인 경우 그의 농도 변화에 따라 표면 플라즈몬의 공명 흡수 조건이 예민하게 변화되는데, 이 변화는 빛의 반사율(Reflectivity) 및 유효 굴절률(Effective Refractive Index)을 변화시키므로 수광부(30)를 통해 변화되는 반사율을 측정하거나 반사광이 최소가 되는 공명각 또는 공명 파장을 측정함으로써 시료의 굴절률, 질량, 두께 혹은 농도 변화를 정량적으로 알아낼 수 있다. Light provided from the light source unit is incident through the prism 200 at a predetermined angle, and a wave vector component parallel to the metallic carbon nanostructure layer 300 is formed on the surface of the metallic carbon nanostructure layer and its surface. The energy of the incident light is mostly absorbed by the surface plasmon when it coincides with the electron density oscillating along the interface of the sample 400 positioned on the surface, that is, the wave vector of the surface plasmon (FIG. 2). At this time, the distribution of the plasmon field is exponentially reduced in both directions between the interface of the metallic carbon nanostructure layer and the sample. Therefore, the resonance absorption condition of the surface plasmon is sensitively changed according to the thickness, mass, refractive index, or liquid sample of the sample on the surface of the metallic carbon nanostructure layer, and the change is reflected by the reflectivity of light and Since the effective refractive index is changed, the change in refractive index, mass, thickness or concentration of the sample can be quantitatively determined by measuring the reflectance which is changed through the light receiving unit 30 or by measuring the resonance angle or the resonance wavelength at which the reflected light is minimized. have.

표면 플라즈몬 공명 현상은 표면으로부터 수백 nm 이하의 범위 내에서 형성된 소산파(Evanescent Wave)의 샘플 투과 깊이(Sampling Depth)가 기존의 다른 광학적인 방법에 비해 월등하게 작기 때문에, 표면 플라즈몬 공명 센서는 고감도의 계측이 가능하다. 즉, 표면에 고정화된 측정 물질과 소산파의 작용 영역이 다른 광학적인 방법에 비해 매우 협소하여 소산파를 이용하면 극미량의 시료만으로도 물질간의 상호작용을 쉽게 계측할 수 있다. 본원의 표면 플라즈몬 공명 센서는 금속성 탄소나노구조 층 표면의 시료 질량이 증가하거나 구조의 변형될 경우 유효 굴절률이 변화하여 표면 플라즈몬 공명이 일어나 반사광이 최소가 되는 공명각 또는 공명 파장이 달라지게 되는 것을 이용한 것이다. 본원은, 종래 금속박막을 사용하여 상기 표면 플라즈몬 공명 원리를 이용하던 것과 달리, 금속성 탄소나노구조체 층을 사용하여 상기 표면 플라즈몬 공명 원리를 이용하고자 한다. 본원의 금속성 탄소나노구조체 층이 증착된 프리즘을 포함하는 표면 플라즈몬 공명 센서는 상기 금속성 탄소나노구조체 층의 적절한 화학적 변형을 통해 다양한 시료들을 공명각 또는 공명 파장의 변화로 감지할 수 있어 화학 또는 바이오 분야 등의 다양한 분야에서 가스, 에어로졸, 나노 입자 등의 제어 센서, 환경 오염에 대한 모니터링, 화학적 성분 분석 등의 용도로서 폭넓게 응용을 할 수 있다.The surface plasmon resonance sensor has a high sensitivity because the sampling depth of the evanescent wave formed within the range of several hundred nm from the surface is much smaller than other conventional optical methods. Measurement is possible. That is, the area of action of the measurement material and the dissipation wave immobilized on the surface is very narrow compared to other optical methods, and the use of the dissipation wave makes it possible to easily measure the interaction between materials with only a very small amount of sample. The surface plasmon resonance sensor of the present application uses a method in which the effective refractive index changes when the sample mass on the surface of the metallic carbon nanostructure layer is increased or the structure is deformed so that the surface plasmon resonance occurs and the resonance angle or resonance wavelength at which the reflected light is minimized is changed. will be. The present application is intended to use the surface plasmon resonance principle using a metallic carbon nanostructure layer, unlike the conventional plasmon resonance principle using a metal thin film. The surface plasmon resonance sensor including the prism deposited with the metallic carbon nanostructure layer of the present invention can detect various samples by the change of the resonance angle or the resonance wavelength through appropriate chemical modification of the metallic carbon nanostructure layer. In various fields such as gas, aerosol, nanoparticles, such as control sensors, environmental pollution monitoring, chemical composition analysis, etc. can be widely applied.

도 3은 본원의 일 구현예에 따른 바이오 물질의 센싱을 할 수 있는 표면 플라즈몬 공명 센서의 개략적인 구성도이다. 상기 프리즘에 형성된 금속성 탄소나노구조체 층 상에 바이오 분자층을 추가로 형성하여 상기 바이오 물질을 센싱하는 것을 보다 용이하게 할 수 있다. 상기 바이오층은, 예를 들어, 펩타이드, 폴리펩타이드, 효소, 항원, 항체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.3 is a schematic configuration diagram of a surface plasmon resonance sensor capable of sensing a biomaterial according to an embodiment of the present disclosure. By further forming a biomolecule layer on the metallic carbon nanostructure layer formed on the prism, it may be easier to sense the biomaterial. For example, the biolayer may include, but is not limited to, one selected from the group consisting of peptides, polypeptides, enzymes, antigens, antibodies, and combinations thereof.

도 4 및 도 5는 본원의 표면 플라즈몬 공명 센서의 센싱부를 구성하는, 금속성 탄소나노구조 층이 일면에 증착된 프리즘을 형성하기 위한 제조 방법의 흐름도 및 공정도이다.4 and 5 are flowcharts and process diagrams of a manufacturing method for forming a prism in which a metallic carbon nanostructure layer is deposited on one surface, which forms a sensing unit of the surface plasmon resonance sensor of the present application.

먼저 금속성 탄소나노구조체 층(300)을 형성한다(S1 단계). 상기 금속성 탄소나노구조체는 그래핀(graphene), 흑연, 탄소나노튜브(CNT) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 금속성 탄소나노구조체 층(300), 예를 들어, 그래핀 층(140)은 양질의 그래핀 합성 조건을 도출하고, 다양한 두께 층을 가지는 그래핀 층을 제작하여 표면 플라즈몬 공명 센서에 활용할 수 있다. 그래핀 형성 촉매는 Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V, Zr, Fe, 황동(brass), 청동(bronze), 스테인레스 스틸(stainless steel), Ge 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 그래핀은 유기계 도펀트(dopant), 무기계 도펀트 또는 이들의 조합을 포함하는 도펀트에 의하여 도핑된 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 도펀트는 NO2BF4, NOBF4, NO2SbF6, HCl, H2PO4, H3CCOOH, H2SO4, HNO3, PVDF, 나피온(Nafion), AuCl3, HAuCl4, SOCl2, Br2, 디클로로디시아노퀴논, 옥손, 디미리스토일포스파티딜이노시톨 및 트리플루오로메탄술폰이미드로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.First, the metallic carbon nanostructure layer 300 is formed (step S1). The metallic carbon nanostructure may include one selected from the group consisting of graphene, graphite, carbon nanotubes (CNT), and combinations thereof, but is not limited thereto. The metallic carbon nanostructure layer 300, for example, the graphene layer 140 may be used to derive high quality graphene synthesis conditions, and to produce a graphene layer having various thickness layers for a surface plasmon resonance sensor. . Graphene forming catalysts include Ni, Co, Fe, Pt, Au, Al, Cr, Cu, Mg, Mn, Rh, Si, Ta, Ti, W, U, V, Zr, Fe, brass, bronze ( It may include, but is not limited to, those selected from the group consisting of bronze, stainless steel, Ge, and combinations thereof. The graphene may be doped with a dopant including an organic dopant, an inorganic dopant, or a combination thereof, but is not limited thereto. For example, the dopant is NO 2 BF 4 , NOBF 4 , NO 2 SbF 6 , HCl, H 2 PO 4 , H 3 CCOOH, H 2 SO 4 , HNO 3 , PVDF, Nafion, AuCl 3 , HAuCl 4 , SOCl 2 , Br 2 , dichloro dicyanoquinone, oxone, dimyristoyl phosphatidylinositol and trifluoromethanesulfonimide may include one or more selected from, but is not limited thereto.

상기 그래핀 형성 촉매를 박막 형태로 기판(110) 상에 증착하여 금속 촉매층(120)을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 기판(110)은 실리콘 옥사이드/ 실리콘뿐 아니라 금속 호일(foil) 형태인 니켈, 스테인레스 스틸, 구리 등 다양한 호일/시트(foil/sheet)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 기판 및 금속 촉매층은 패턴 형태로 되어 있을 수 있다. 이후 열화학기상 증착 챔버에 준비된 기판을 삽입하고 아르곤 분위기에서 약 1000℃까지 가열하여 기판을 가열시켜 준다. 상기 증착된 금속 촉매층을 반응기에 넣고 가열하면서 수소 가스를 흘려주어 상기 금속 촉매층의 산화층 및 불순물을 제거하는 처리를 할 수 있고 수소 가스를 이용하여 촉매층을 환원시켜 줌으로써 넓은 그래인이 형성될 수 있도록 최적 촉매층 조건을 확보한다. 이어서, 상기 처리된 금속 촉매층을 고온으로 가열하면서 아르곤(Ar) 혹은 헬륨(He) 가스와 함께 탄소를 포함하는 가스, 예를 들어, 일산화탄소, 이산화탄소, 메탄, 에탄, 에틸렌, 에탄올, 아세틸렌, 프로판, 부탄, 부타디엔, 펜탄, 펜텐, 사이클로펜타디엔, 헥산, 사이클로헥산, 벤젠, 톨루엔 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 반응기 안에 주입하여 탄소층(130)을 형성한다. 진공도를 증가시킨 후에 전기장을 가하여 플라즈마를 형성하는 플라즈마 화학기상증착[Plasma-Enhanced (PE) CVD] 방법을 이용할 경우 성장 온도를 낮출 수 있다. 마지막으로 아르곤을 이용하여 냉각 온도를 최적화시켜 결함이 적고 비정질 카본을 최소화시킬 수 있는 냉각 조건을 확보하여 그래핀 층(140)을 완성할 수 있다. 상기 탄소 소스를 기상으로 공급하면서, 예를 들어, 약 300℃ 내지 약 2000℃의 온도로 열처리하면 상기 탄소 소스에 존재하는 탄소 성분들이 결합하여 6각형의 판상 구조를 형성하면서 그래핀 층이 생성된다. 여기서, 상기 그래핀 필름의 층의 수는 투명도 및 기체, 습도 투과도 값에 영향을 미친다. 일 구현예에서, Ni 기판에서 성장된 그래핀 필름은 약 3 층 내지 약 8 층 정도에서 약 80 % 정도의 투과도값을 갖는다. 또한, 일 구현예에서, Cu 호일 촉매를 이용한 성장법의 경우 약 1 층 내지 약 3 층의 얇은 그래핀 필름을 성장시킬 수 있다. 상기 화학 기상 증착법은 상압(AP CVD) 또는 저압(LP CVD)에서 수행될 수 있다.The graphene forming catalyst may be deposited on the substrate 110 in a thin film form to form the metal catalyst layer 120. Here, the substrate 110 may include not only silicon oxide / silicon but also various foils / sheets such as nickel, stainless steel, and copper in the form of metal foils. In addition, the substrate and the metal catalyst layer may be in a pattern form. Then, the prepared substrate is inserted into a thermochemical vapor deposition chamber and heated to about 1000 ° C. in an argon atmosphere to heat the substrate. The deposited metal catalyst layer is put in a reactor and heated to flow hydrogen gas to remove the oxide layer and impurities of the metal catalyst layer, and the catalyst layer is reduced by using hydrogen gas so that a wide grain can be formed. Ensure catalyst bed conditions. Subsequently, the treated metal catalyst layer is heated to a high temperature to include a gas containing carbon together with argon (Ar) or helium (He) gas, for example, carbon monoxide, carbon dioxide, methane, ethane, ethylene, ethanol, acetylene, propane, Butane, butadiene, pentane, pentene, cyclopentadiene, hexane, cyclohexane, benzene, toluene and a combination thereof is injected into the reactor to form a carbon layer 130. The growth temperature can be lowered by using plasma-enhanced (PE) CVD, which increases the degree of vacuum and applies an electric field to form plasma. Finally, the graphene layer 140 may be completed by optimizing the cooling temperature using argon to secure cooling conditions to minimize defects and minimize amorphous carbon. While supplying the carbon source in the gas phase, for example, heat treatment at a temperature of about 300 ° C. to about 2000 ° C. causes the graphene layer to be formed while the carbon components present in the carbon source combine to form a hexagonal plate-like structure. . Here, the number of layers of the graphene film affects the values of transparency, gas, and humidity transmittance. In one embodiment, the graphene film grown on the Ni substrate has a transmittance value of about 80% to about 3 to about 8 layers. In addition, in one embodiment, a growth method using a Cu foil catalyst may grow a thin graphene film of about 1 layer to about 3 layers. The chemical vapor deposition may be performed at atmospheric pressure (AP CVD) or at low pressure (LP CVD).

상기 그래핀 층은 단일층 또는 복수층인 것을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기에서 충분한 양의 탄소가 상기 금속 박막 층에 흡수된 후 급속히 냉각을 하면 탄소가 니켈(Ni)층 등의 상기 금속 촉매층으로부터 분리되어 표면으로 나오면서 결정화하며 그 양에 따라 다양한 층 수의 그래핀 층(140)을 형성할 수 있다. The graphene layer may include a single layer or a plurality of layers, but is not limited thereto. For example, when a sufficient amount of carbon is absorbed into the metal thin film layer and rapidly cooled, carbon is separated from the metal catalyst layer such as a nickel (Ni) layer and crystallized as it comes out to the surface, and the number of layers varies depending on the amount. The graphene layer 140 may be formed.

상기 그래핀 층은 화학증기증착법에 의하여 면적 및 두께가 제어 될 수 있다. 예를 들어, 상기 그래핀 층의 두께는 반응 시간, 촉매 금속 박막의 두께, 냉각속도를 바꾸면서 조절할 수 있으며, 반응 시간이 짧을수록, 금속 박막 두께가 얇을수록 상기 그래핀 층을 얇게 형성할 수 있다. 또는 형성된 그래핀 층은 상온/상압에서 수십 W 정도 세기를 가지는 UV를 쪼여줌으로써 그 두께를 다시 조절할 수 있다.The graphene layer may be controlled in area and thickness by chemical vapor deposition. For example, the thickness of the graphene layer may be adjusted by changing the reaction time, the thickness of the catalyst metal thin film, and the cooling rate. The shorter the reaction time, the thinner the metal thin film thickness, the thinner the graphene layer may be formed. . Alternatively, the formed graphene layer may be adjusted again by exposing UV having an intensity of about several tens of W at room temperature / atmospheric pressure.

상기 형성된 그래핀 층(140)을 다양한 산 용액(160)이나, 버퍼산화 식각용액(BOE), 염화철(Iron(III) Chloride, FeCl3), Fe(NO3)3 등을 이용해 상기 금속 촉매층(120)으로부터 분리하여 다양한 기판으로 옮기는 것이 가능하다. 보다 상세하게는, 상기와 같이 제조된 그래핀 층을, 더 나아가 그래핀 층을 산화 에칭용액 식각 용액으로 작용하는 다양한 산 용액(160)이나 버퍼산화 식각용액(BOE), Fe(NO3)3, 또는 염화철(FeCl3) 용액이 담겨 있는 용기 내에 넣어 상기 금속 촉매층(120)을 제거할 수 있다. 산화환원 과정은 점진적으로 중성 pH 영역에서 상기 금속 촉매층을 식각하며 가스상 물질을 발생시키지 않으므로 가스를 제거하는 집진기가 필요하지 않다. 수분 경과 후 상기 그래핀 층은 산 용액 위에 떠오르게 되며 본 상태는 프리즘에 옮겨지기 위한 준비가 된 상태이다. 이후, 상기 그래핀 층을 증류수(170)로 4 회 이상 충분히 세척할 수 있으며, 상기 증류수 에 부유시킬 수 있다(S2 단계). The formed graphene layer 140 may be formed of the metal catalyst layer using various acid solutions 160, buffer oxidation etching solution (BOE), iron chloride (Iron (III) Chloride, FeCl 3 ), Fe (NO 3 ) 3, or the like. It is possible to separate from 120 and transfer to various substrates. More specifically, the graphene layer prepared as described above, and further, the graphene layer may be various acid solutions 160, buffered etch solutions (BOE), and Fe (NO 3 ) 3 serving as etch etching solutions. Alternatively, the metal catalyst layer 120 may be removed by placing it in a container containing a ferric chloride (FeCl 3 ) solution. The redox process gradually etches the metal catalyst layer in the neutral pH region and does not generate a gaseous substance and thus does not require a dust collector to remove the gas. After a few minutes, the graphene layer floats on the acid solution and is ready for transfer to the prism. Thereafter, the graphene layer may be sufficiently washed four or more times with distilled water 170, and may be suspended in the distilled water (step S2).

도 5f 를 참조하면, 상기 프리즘(200)을 상기 그래핀 층이 부유되어 있는 용기 내에 주입하고, 상기 프리즘과 상기 용기내의 그래핀 층(140)을 정렬시키고 상기 프리즘과 함께 상기 부유되어 있는 그래핀 층을 들어올려 상기 프리즘의 일면에 상기 그래핀 층(140)을 코팅 내지 전사시킬 수 있다. 상기 프리즘과 상기 그래핀 층의 접착력이 우수한 경우, 상기 부유되어 있는 그래핀 층의 위쪽에서 상기 프리즘을 스탬핑하듯이 찍어내는 방법을 사용할 수도 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다(S3, S4 단계). Referring to FIG. 5F, the prism 200 is injected into a container in which the graphene layer is suspended, and the graphene layer 140 in the container is aligned with the prism, and the floating graphene is aligned with the prism. Lifting a layer may coat or transfer the graphene layer 140 on one surface of the prism. When the adhesion between the prism and the graphene layer is excellent, a method of stamping the prism on the floating graphene layer may be used, but is not limited thereto (steps S3 and S4).

금속성 탄소나노구조체 층(300)을 상기 프리즘(200)의 일면에 형성하는 다른 구현예에 있어서, 스탬퍼(미도시)를 사용하여 상기 금속성 탄소나노구조체 층(300)을 상기 프리즘(200)에 전사할 수 있으며 상기 금속성 탄소나노구조체 층은, 예를 들어, 그래핀 층일 수 있다. 상기 스탬퍼를 사용하여 상기 프리즘에 상기 금속성 탄소나노구조체 층을 형성하는 방법은 상기 언급한 습식 전사법 외에도 건식 전사법을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In another embodiment in which the metallic carbon nanostructure layer 300 is formed on one surface of the prism 200, a stamper (not shown) is used to transfer the metallic carbon nanostructure layer 300 to the prism 200. The metallic carbon nanostructure layer may be, for example, a graphene layer. The method of forming the metallic carbon nanostructure layer on the prism using the stamper may include a dry transfer method in addition to the above-described wet transfer method, but is not limited thereto.

먼저, 습식 전사법은 PDMS와 같은 탄성 폴리머 (Elastomer) 물질로 이루어진 스탬퍼(미도시) 상으로 상기 도 5e에서 얻어진 상기 그래핀 층을 전사하고 상기 그래핀 층 상에 포토리소그래피 공정을 통해 휨과 늘림이 자유로우며 다공성 나노홀을 포함하는 폴리머(Elastomer)를 포함하는 보호막을 형성할 수 있다. 이후, 상기 스탬퍼(미도시)를 사용하여 상기 스탬퍼(미도시) 및 상기 프리즘(200)을 정렬시킨 후, 상기 스탬퍼(미도시)를 프리즘 상에 가압하고 상기 스탬퍼(미도시) 및 상기 프리즘을 분리시킴으로써 상기 그래핀 층을 상기 프리즘(200) 상에 코팅 또는 접합하여 전사할 수 있다. 이후, 상기 프리즘의 일면에 코팅된 그래핀 층을 증류수에 세척한 후, 건조시킬 수 있다. 상기 건조 과정은 예를 들어 약 70℃에서 약 30분 이상 수행함으로써 상기 금속성 탄소나노구조체 층의 접착력을 향상시킬 수 있다. 이로써, 프리즘의 일면에 금속성 탄소나노구조체 층이 증착된 프리즘을 제조할 수 있다. 또한, 건식 전사법은 상기 금속촉매층 상에 형성된 그래핀 층을 상기 금속촉매층과 함께 스탬프에 옮기고, 상기 금속촉매층을 에칭한 후에 상기 프리즘에 접촉시켜 상기 그래핀 층을 전사할 수 있다.First, the wet transfer method transfers the graphene layer obtained in FIG. 5E onto a stamper (not shown) made of an elastomeric material such as PDMS, and warps and stretches the photonic lithography process on the graphene layer. This free and can form a protective film comprising a polymer (Elastomer) containing a porous nano-hole. After the alignment of the stamper (not shown) and the prism 200 using the stamper (not shown), the stamper (not shown) is pressed onto the prism and the stamper (not shown) and the prism are applied. By separating, the graphene layer may be transferred onto the prism 200 by coating or bonding. Thereafter, the graphene layer coated on one surface of the prism may be washed in distilled water and then dried. For example, the drying process may be performed at about 70 ° C. for about 30 minutes or more to improve the adhesion of the metallic carbon nanostructure layer. As a result, a prism in which a metallic carbon nanostructure layer is deposited on one surface of the prism may be manufactured. In the dry transfer method, the graphene layer formed on the metal catalyst layer may be transferred to a stamp together with the metal catalyst layer, and the metal catalyst layer may be contacted with the prism and then transferred to the prism layer.

금속성 탄소나노구조체 층(300)을 상기 프리즘(200)의 일면에 형성하는 또 다른 구현예에 있어서, 스프레이 방법으로 프리즘의 일면에 금속성 탄소나노구조체 층을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 일 구현예에 있어서, 상기 스프레이 방법은 상기 금속성 탄소나노구조체를 적당한 용매에 분산하여 상기 프리즘에 분산하는 방법을 포함할 수 있다. 상기 용매는 상기 금속성 탄소나노구조체가 상기 용매에 분산 될 수 있는 용매라면 제한없이 사용할 수 있으며, 예를 들어, 상기 용매는 물 또는 알코올 등의 유기용매를 포함할 수 있으나. 이에 제한되는 것은 아니다.In another embodiment of forming the metallic carbon nanostructure layer 300 on one surface of the prism 200, the method may include forming the metallic carbon nanostructure layer on one surface of the prism by a spray method. In one embodiment, the spray method may include a method of dispersing the metallic carbon nanostructure in a suitable solvent to the prism. The solvent may be used without limitation as long as the metallic carbon nanostructure is a solvent that can be dispersed in the solvent. For example, the solvent may include an organic solvent such as water or alcohol. It is not limited to this.

더 나아가 상기 방법에 의해 제조된 금속성 탄소나노구조체 층이 증착된 프리즘을 전술한 상기 광원부 및 수광부 사이에 위치시킴으로써 표면 플라즈몬 공명 센서를 완성할 수 있다.
Furthermore, the surface plasmon resonance sensor can be completed by placing a prism on which the metallic carbon nanostructure layer manufactured by the method is deposited between the light source and the light receiver.

이하, 실시예와 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본원이 이러한 실시예와 도면에 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, with reference to the embodiment and the drawings will be described in detail. However, the present application is not limited to these examples and drawings.

[[ 실시예Example ]]

각도 측정을 기반으로 한 표면 플라즈몬 공명(SPR) 바이오 감지 장치는 빛에 의해 표면 플라즈몬의 여기(excitation)에 의존한다. 금속 또는 금속성 물질(본 실시예 경우 이중층 그래핀)과 유전성 매질 사이의 인터페이스에서 전파되는 표면 플라즈마 웨이브(SPW)의 전파 상수가 측정된다. 표면 플라즈몬은 수렴하는 빛의 빔에 의해 여기되고, 공진 각도는 광검출기(photo-detector)를 이용하여 측정되었다. 상기 공진 각도의 변화는 센서 표면에 결합된 분석물질의 양과 서로 연관성이 있다. 광 빔은 얇은 상기 그래핀 층을 구비한 광 프리즘을 통과하고, 상기 그래핀 층과 분석물질 사이에 인터페이스에서 표면 플라즈몬을 여기시킨다. 위치-감지 광검출기(position-sensitive photo-detector)는 프리즘 근처 특정 위치에 위치시켰다.
Surface plasmon resonance (SPR) biosensors based on angular measurements rely on the excitation of surface plasmons by light. The propagation constant of the surface plasma wave (SPW) propagating at the interface between the metal or metallic material (double layer graphene in this embodiment) and the dielectric medium is measured. Surface plasmons were excited by beams of converging light, and the resonance angle was measured using a photo-detector. The change in resonance angle is correlated with the amount of analyte bound to the sensor surface. The light beam passes through the optical prism with the thin graphene layer and excites surface plasmons at the interface between the graphene layer and the analyte. A position-sensitive photo-detector was placed at a specific location near the prism.

상기 SPR 센서는 광원, 회전 테이블(rotation table)을 가진 프리즘과 표면 플라즈몬 센서 헤드로서 증착된 이중층 그래핀을 구비한 광검출기를 포함한다 (도 6은 프리즘 SPR의 개략도를 나타낸 것이고, 도 7은 실제 실험 장비를 나타냄). 상기 광원(레이저 다이오드)으로부터 빛은 660 nm 이다. 상기 센서 헤드는 상기에서 언급된 것처럼 증착된 이중층 그래핀을 구비한 고굴절율 광학 유리 프리즘을 포함하며, 반사된 빛은 광섬유(optical fiber)를 통해 광검출기로 보내진다
The SPR sensor comprises a photodetector with a light source, a prism with a rotation table and a bilayer graphene deposited as a surface plasmon sensor head (FIG. 6 shows a schematic of the prism SPR, and FIG. 7 shows the actual Experimental equipment). The light from the light source (laser diode) is 660 nm. The sensor head comprises a high refractive index optical glass prism with bilayer graphene deposited as mentioned above, and the reflected light is directed to the photodetector through the optical fiber.

물질들: Substances :

바이오티닐레이티드 DX (biotinylated DX = DX-biotin) 격자는 고정된 크로스오버(crossover) 분지된 접합의 구조를 기초로 설계되었고, DNA 염기 서열은 바람직하지 못한 상보적 결합과 서열 대칭으로 인한 오류를 최소로 하도록 설계되었다. 고성능의 액상 크로마토그래피 (HPLC)로 정제된 합성 바이오티닐레이티드 DNA 올리고뉴크레오티드는 Integrated DNA Technologies 사로부터 획득되었다. 복합체는 각각 DNA 가닥(strand)의 화학량론적 양을 생리학적 1×TAE/Mg2 + 버퍼[12.5 mM 마그네슘 아세테이트과 Tris-Acetate-EDTA(20 mM Tris (pH 7.6), 2 mM EDTA))] 중에 혼합함으로써 제조되었다. 상기 DX 격자의 어닐링을 위해, 상기 가닥의 당량몰 혼합물을, 혼성화를 용이하게 하기 위해, 테스트 튜브를 최소 24 시간 동안 스티로폼 박스 내 끓는 물 2 L 중에 위치시킴으로써 95℃에 위치시켰고 점차 25℃(상온)로 냉각시켰다. 이 후에, 상기 샘플은 구조 안정화를 위해 4℃ 에서 밤새 저장되었다. 획득된 DNA 구조의 최종 농도는 400 nM 이었다. 스트렙타비딘(Streptavidin)은 Rockland 사(PA, USA)로부터 구입되었다.
Biotinylated DX (DX-biotin) lattice was designed based on the structure of fixed crossover branched junctions, and the DNA base sequence was found to contain errors due to undesirable complementary binding and sequence symmetry. It is designed to be minimal. Synthetic biotinylated DNA oligonucleotides purified by high performance liquid chromatography (HPLC) were obtained from Integrated DNA Technologies. Complex is a stoichiometric amount with physiologically first mixed in the × TAE / Mg 2 + buffer [12.5 mM magnesium ahseteyiteugwa Tris-Acetate-EDTA (20 mM Tris (pH 7.6), 2 mM EDTA))] of the DNA strands (strand), respectively It was prepared by. For annealing the DX lattice, an equivalent molar mixture of the strands was placed at 95 ° C. by placing the test tube in 2 L of boiling water in a styrofoam box for at least 24 hours to facilitate hybridization and gradually to 25 ° C. (room temperature). )). After this, the samples were stored overnight at 4 ° C. for structural stabilization. The final concentration of the obtained DNA structure was 400 nM. Streptavidin was purchased from Rockland (PA, USA).

결과:result:

표면 플라즈몬의 여기는 금속성 그래핀 층에서 표면 플라즈몬과 상기 표면 플라즈몬의 소멸로 광 에너지의 전이가 동반되었으며, 이것은 반사된 빛의 스펙트럼에서 좁은 감소 (narrow dip)의 결과를 낳았다. 상기 표면 플라즈몬의 공진 여기가 발생한 파장은 상기 SPR 표면에 근접 부위에서 분석물질의 굴절률에 의존한다. SPR 바이오센서에서, 생체분자의 인식 요소(DNA/단백질)는 센서 표면 상에 고정되었다. 상기 생체분자 인식 요소로의 상기 샘플 중에 표적 분석물질 분자들의 결합은 국부적 굴절률 변화를 일으켰다. Excitation of the surface plasmon was accompanied by the transition of light energy to the disappearance of the surface plasmon and the surface plasmon in the metallic graphene layer, which resulted in a narrow dip in the reflected light spectrum. The wavelength at which resonant excitation of the surface plasmon occurs depends on the refractive index of the analyte near the SPR surface. In SPR biosensors, the biomolecule's recognition element (DNA / protein) was immobilized on the sensor surface. The binding of target analyte molecules in the sample to the biomolecule recognition element resulted in a local refractive index change.

실험적 SPR 곡선은 (a) 오직 이중층 그래핀, (b) 버퍼 및 DX-바이오틴 DNA 및 (c) 그래핀, 버퍼 및 스트렙타비딘 단백질로 기능화된 DX-바이오틴 버퍼 사이의 비교를 위해 도 8a 내지 도 8c에 나타내었다. 이중층 그래핀에 대한 반사율 또는 반사된 강도 감소는, 도 8a에 나타난 바와 같이, 50.2도의 각도에서 관찰되었다. 버퍼와 DX 바이오틴 DNA의 1 마이크로 리터 적하의 배치 후에 반사된 강도 감소의 변화는, 도 8b에 나타낸 바와 같이, 49.8도의 각도에서 관찰되었다. 반면에 DX 바이오틴이 스트렙타비딘 단백질로 기능화된 경우, 반사 강도 감소는, 도 8c에 나타낸 바와 같이, 48.8도로 더 이동되었다.The experimental SPR curve is shown in FIGS. 8A-B for comparison between (a) bilayer graphene, (b) buffer and DX-biotin DNA and (c) DX-biotin buffer functionalized with graphene, buffer and streptavidin protein. Shown in 8c. Reflectance or reflected intensity reduction for bilayer graphene was observed at an angle of 50.2 degrees, as shown in FIG. 8A. The change in intensity reduction reflected after the placement of the buffer and 1 microliter drop of DX biotin DNA was observed at an angle of 49.8 degrees, as shown in FIG. 8B. On the other hand, when DX biotin was functionalized with streptavidin protein, the decrease in reflection intensity shifted further to 48.8 degrees, as shown in FIG. 8C.

그러므로, 상기 반사된 강도 각도의 변화는, 프리즘을 가진 이중층 전도성 그래핀의 사용이 다양한 화학 물질과 생화학적 분석물질을 평가하기 위해 SPR 센서로서 이용될 수 있다는 것을 보여준다. 더욱이, 그래핀과 같은 나노물질에 의해 다양한 SPR 기술에 사용된 종래 금속을 대체할 수 있는 새로운 방법을 제시한다.
Therefore, the change in the reflected intensity angle shows that the use of bilayer conductive graphene with prisms can be used as an SPR sensor to evaluate various chemicals and biochemical analytes. Furthermore, new methods are proposed to replace conventional metals used in various SPR technologies by nanomaterials such as graphene.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 구현예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The above description of the present application is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present application. Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the following claims rather than the above description, and it should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the present application.

10: 광원부
20: 센싱부
30: 수광부
110: 기판
120: 금속 촉매층
130: 탄소층
140: 그래핀 층
150: 용기
160: 산 용액
170: 증류수
200: 프리즘
300:금속성 탄소나노구조체 층
400: 시료
10: light source
20: sensing unit
30: light receiver
110: substrate
120: metal catalyst layer
130: carbon layer
140: graphene layer
150: container
160: acid solution
170: distilled water
200: Prism
300: metallic carbon nanostructure layer
400: sample

Claims (20)

빛을 조사하는 광원부;
프리즘의 일면에 금속성 탄소나노구조체 층이 형성되어 있는 프리즘을 포함하는 센싱부;
상기 프리즘에서 반사되어 나오는 빛을 수집하는 수광부:
를 포함하는 것을 특징으로 하는, 표면 플라즈몬 공명 센서.
A light source unit for irradiating light;
A sensing unit including a prism having a metallic carbon nanostructure layer formed on one surface of the prism;
A light receiving unit collecting light reflected from the prism:
Surface plasmon resonance sensor comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 금속성 탄소나노구조체는 그래핀(graphene), 흑연, 탄소나노튜브(CNT) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인, 표면 플라즈몬 공명 센서.
The method of claim 1,
The metallic carbon nanostructure is graphene (graphene), graphite, carbon nanotubes (CNT) and the surface plasmon resonance sensor comprising a combination thereof.
제 1 항에 있어서,
상기 프리즘은 유리, 플라스틱 및 고분자로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인, 표면 플라즈몬 공명 센서.
The method of claim 1,
The prism comprises at least one selected from the group consisting of glass, plastic and polymer, surface plasmon resonance sensor.
제 1 항에 있어서,
상기 프리즘은 다각형 또는 반원통형을 포함하는 것인, 표면 플라즈몬 공명 센서.
The method of claim 1,
Wherein the prism comprises a polygon or a semi-cylindrical shape.
제 3 항에 있어서,
상기 유리는 BK7 또는 SF11인 것인, 표면 플라즈몬 공명 센서.
The method of claim 3, wherein
The glass is BK7 or SF11, surface plasmon resonance sensor.
제 3 항에 있어서,
상기 플라스틱은 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate, PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 환형올레핀 공중합체(Cyclic Olefin Copolymer, COC) 및 이들의 조합들로 이루어지는 군에서 선택되는 것인, 표면 플라즈몬 공명 센서.
The method of claim 3, wherein
The plastic is selected from the group consisting of polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), cyclic olefin copolymer (Cyclic Olefin Copolymer, COC), and combinations thereof, surface plasmon Resonance sensor.
제 3 항에 있어서,
상기 고분자는, 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane), 폴리메틸메타아크릴레이트(polymethylmethacrylate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리스틸렌(polystyrene) 및 이들의 조합들로 이루어진 군에서 선택되는 것인, 표면 플라즈몬 공명 센서.
The method of claim 3, wherein
The polymer is selected from the group consisting of polydimethylsiloxane, polymethylmethacrylate, polycarbonate, polyethylene, polypropylene, polystyrene, and combinations thereof. Surface plasmon resonance sensor which is selected.
제 1 항에 있어서,
상기 금속성 탄소나노구조체 층의 두께는 1 nm 내지 200 nm 인 것인, 표면 플라즈몬 공명 센서.
The method of claim 1,
The thickness of the metallic carbon nanostructure layer is 1 nm to 200 nm, surface plasmon resonance sensor.
제 1 항에 있어서, 상기 금속성 탄소나노구조체 층은 단일층 또는 복수층인 것을 포함하는 것인, 표면 플라즈몬 공명 센서.
The surface plasmon resonance sensor of claim 1, wherein the metallic carbon nanostructure layer comprises a single layer or a plurality of layers.
제 1 항에 있어서,
상기 광원부의 광원은 단파장 또는 다중파장을 가지는 광이 조사되는 TM 또는 P-편광된 단색 광원, 백색 광원, 레이져 및 발광 다이오드(LED) 중 어느 하나인 것을 포함하는 것인, 표면 플라즈몬 공명 센서.
The method of claim 1,
The light source of the light source unit is a surface plasmon resonance sensor comprising any one of a TM or P-polarized monochromatic light source, a white light source, a laser and a light emitting diode (LED) to which light having a short wavelength or multiple wavelengths are irradiated.
제 1 항에 있어서,
상기 수광부는 그 수광면에 포토다이오드, 광 증폭기, 감광용지 및 CCD나 CMOS와 같은 이미지센서를 포함하는 수광소자 중 어느 하나를 포함하는 것인, 표면 플라즈몬 공명 센서.
The method of claim 1,
And the light receiving unit includes any one of a light receiving element including a photodiode, an optical amplifier, a photosensitive paper, and an image sensor such as a CCD or a CMOS on the light receiving surface.
제 1 항에 있어서,
상기 표면 플라즈몬 공명 센서는 화학 또는 바이오 물질을 감지하는 것인, 표면 플라즈몬 공명 센서.
The method of claim 1,
The surface plasmon resonance sensor is to detect a chemical or biomaterial, surface plasmon resonance sensor.
제 1 항에 있어서,
상기 프리즘의 일면에 금속성 탄소나노구조체 층에 추가하여 금속 층이 형성되어 있는 것인, 표면 플라즈몬 공명 센서.
The method of claim 1,
Surface metal plasmon resonance sensor that is formed in addition to the metallic carbon nanostructure layer on one surface of the prism.
프리즘의 일면에 금속성 탄소나노구조체 층을 형성하여 센싱부를 형성하고;
상기 프리즘을 포함하는 센싱부를 광원부 및 수광부 사이에 위치시키는 것:
을 포함하는, 표면 플라즈몬 공명 센서의 제조 방법.
Forming a sensing unit by forming a metallic carbon nanostructure layer on one surface of the prism;
Positioning the sensing unit including the prism between the light source and the light receiving unit:
Comprising, surface plasmon resonance sensor manufacturing method.
제 14 항에 있어서,
상기 센싱부를 형성하는 것은,
금속성 탄소나노구조체 층을 형성하고;
증류수 표면에 상기 금속성 탄소나노구조체 층을 부유시키고;
상기 부유된 금속성 탄소나노구조체 층을 프리즘의 일면과 접촉시켜 상기 금속성 탄소나노구조체 층을 상기 프리즘의 일면에 전사하는 것:
을 포함하는 것인, 표면 플라즈몬 공명 센서의 제조 방법.
The method of claim 14,
Forming the sensing unit,
Forming a metallic carbon nanostructure layer;
Floating the metallic carbon nanostructure layer on the surface of distilled water;
Contacting the suspended metallic carbon nanostructure layer with one surface of a prism to transfer the metallic carbon nanostructure layer to one surface of the prism:
To include, Method for producing a surface plasmon resonance sensor.
제 14 항에 있어서,
상기 센싱부를 형성하는 것은,
금속성 탄소나노구조체 층을 형성하고;
상기 금속성 탄소나노구조체 층을 스탬퍼(stamper)에 접촉시켜 전사시키고;
상기 스탬퍼 상에 전사된 금속성 탄소나노구조체 층을 프리즘의 일면에 가압하여 상기 금속성 탄소나노구조체 층을 상기 프리즘의 일면에 전사하는 것:을 포함하는 것인, 표면 플라즈몬 공명 센서의 제조 방법.
The method of claim 14,
Forming the sensing unit,
Forming a metallic carbon nanostructure layer;
Transferring the metallic carbon nanostructure layer by contacting a stamper;
And pressing the metallic carbon nanostructure layer transferred onto the stamper to one surface of the prism to transfer the metallic carbon nanostructure layer to one surface of the prism.
제 14 항에 있어서,
상기 센싱부를 형성하는 것은, 스프레이 방법으로 프리즘의 일면에 금속성 탄소나노구조체 층을 형성하는 것을 포함하는 것인, 표면 플라즈몬 공명 센서의 제조 방법.
The method of claim 14,
Forming the sensing unit comprises forming a metallic carbon nanostructure layer on one surface of the prism by a spray method, the manufacturing method of the surface plasmon resonance sensor.
제 14 항에 있어서,
상기 금속성 탄소나노구조체는 그래핀(graphene), 흑연, 탄소나노튜브(CNT) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 포함하는 것인, 표면 플라즈몬 공명 센서의 제조 방법.
The method of claim 14,
Wherein the metallic carbon nanostructure is graphene (graphene), graphite, carbon nanotubes (CNT), and a combination comprising a combination of these, the manufacturing method of the surface plasmon resonance sensor.
제 14 항에 있어서,
상기 금속성 탄소나노구조체 층으로서 화학증기증착법에 의하여 면적 및 두께가 제어되어 형성된 그래핀 층을 사용하는 것인, 표면 플라즈몬 공명 센서의 제조 방법.
The method of claim 14,
Method for producing a surface plasmon resonance sensor as the metallic carbon nanostructure layer using a graphene layer formed by controlling the area and thickness by chemical vapor deposition.
제 14 항에 있어서,
상기 금속성 탄소나노구조체 층을 형성하는 것을 복수회 반복하여 복수층의 금속성 탄소나노구조체 층을 형성하는 것을 포함하는 것인, 표면 플라즈몬 공명 센서의 제조 방법.
The method of claim 14,
Forming a plurality of metallic carbon nanostructure layers by repeating the forming of the metallic carbon nanostructure layers a plurality of times, the manufacturing method of the surface plasmon resonance sensor.
KR1020110058932A 2010-06-18 2011-06-17 Surface plasmon resonance sensor containing prism deposited metallic carbon nanostructure layer, and preparing method of the same KR101297325B1 (en)

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