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Desarrollo de Nanoestructuras de Au para aplicaciones en Biosensor Plasmónico
Irving Gazga
SVETLANA MANSUROVA SERGUEYEVNA
Ismael Cosme Bolaños
Ruben Ramos-Garcia
Acceso Abierto
Atribución-NoComercial-SinDerivadas
Nanostructure
metasurface
plasmons
LSPR
gold nanoparticles
Biosensor
Los dispositivos plasmónicos en el área del biosensado han ido en aumento en los últimos años debido a que son bastante sensibles a los cambios de índice de refracción, en ese sentido es posible determinar dichos cambios en algunas sustancias para detectar impurezas o contaminantes en general. Es por ello que en el presente trabajo se presentan diversos estudios con el fin de analizar las principales características de este tipo de materiales (metasuperficies a base nanoestructuras de oro) para obtener información precisa de los parámetros más importantes en el desarrollo de nanoestructuras. Estas metasuperficies pueden llegar a ser modificadas de modo que sus propiedades morfológicas y ópticas permitan optimizar la creación de dispositivos plasmónicos con aplicación en biosensado. Para ello, se realizó un estudio detallado del fenómeno de resonancia de plasmon localizado (LSPR) en transductores basados en nano islas de oro, las películas de Au fueron depositadas mediante la técnica de magnetrón sputtering. Se realizó la fabricación de distintas películas utilizando diversas configuraciones de espesor, temperatura y duración del recocido térmico. Se analizaron diferentes procesos de recocido térmico con temperaturas alrededor de la temperatura de transición vítrea para analizar el grado de incrustación de las nano islas, el impacto de la deshumectación en las nanoestructuras y su relación con sensitividad. Las nanoestructuras fueron caracterizadas por medio de mediciones de SEM y AFM para la obtención de imágenes que nos permitan analizar la morfología de las muestras, determinando parámetros como [rugosidad, tamaño de grano, factor de llenado, etc.], además se hizo el análisis óptico de los espectros de extinción de las muestras para ver las variaciones de los picos de absorción en función de los parámetros modificados en cada proceso.
Plasmonic devices in the area of biosensing have been increasing in recent years because they are quite sensitive to changes in refractive index, in this sense it is possible to determine such changes in some substances to detect impurities or contaminants in general. That is why in the present work several studies are presented in order to analyze the main characteristics of this type of materials (metasurfaces based on gold nanostructures) to obtain precise information on the most important parameters in the development of nanostructures. These metasurfaces can be modified so that their morphological and optical properties allow optimizing the creation of plasmonic devices with application in biosensing. For this, a detailed study of the phenomenon of surface plasmon resonance (SPR) was carried out and in more detail that of localized plasmon resonance (LSPR) for gold nano islands since they are more sensitive. Nano islands of gold “AuNI”, synthesized by sputtering, allow the fabrication of different films using various configurations of thickness, temperature and duration of thermal annealing. Different thermal annealing processes with temperatures around the glass transition temperature were analyzed to analyze the degree of scaling of the nano islands, the impact of dewetting on the nanostructures and its relation with sensitivity. The nanostructures were characterized by means of SEM and AFM measurements to obtain images that allow us to observe the morphology of the samples, determining parameters such as [roughness, grain size, fill factor, etc.], in addition the analysis was made. analysis of the extinction spectra of the samples to see the variations of the absorption peaks as a function of the parameters modified in each process.
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
2023-01
Tesis de maestría
Español
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Gazga Gurrión I., (2023), Desarrollo de Nanoestructuras de Au para aplicaciones en Biosensor Plasmónico, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
ÓPTICA
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