Sinds een aantal jaren is er een toenemende vraag naar draagbare toestellen voor detectie van een grote verscheidenheid aan biologische en chemische substanties. Ramanspectroscopie neemt hierin een bijzondere plaats in omdat het de fundamentele moleculaire vibraties kan detecteren. Vermits deze vibraties een moleculaire vingerafdruk vormen, is Ramanspectroscopie een uitgelezen methode om substanties te identificeren via hun Ramanspectrum. Traditionele spectroscopische technieken vereisen echter vaak het gebruik van dure en omvangrijke instrumentatie. Hierdoor is het moeilijk om dergelijke methodes buiten een laboratorium omgeving toe te passen. Fotonisch geïntegreerde circuits (ICs) zijn compacte chips waarbij licht als informatiedrager gebruikt wordt. Hoewel dergelijke chips Raman spectra kunnen exciteren en collecteren, blijft het moeilijk om lage deeltjesaantallen of nanopartikels te detecteren. Metallische nanoantennes kunnen hiervoor een oplossing bieden. Het elektrisch veld rond zo'n antenne kan enorm versterkt worden, waardoor ook het Raman licht versterkt wordt. Dit proces wordt Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) genoemd. Het doel van deze thesis is de ontwikkeling van een on-chip SERS platform. Daartoe onderzochten we verschillende fabricagemethodes, bestudeerden de invloed van de antenneparameters, ontwikkelden een analytisch on-chip SERS model en toonden voor de eerste maal aan dat SERS signalen geëxciteerd en gecollecteerd kunnen worden met een nanofotonische chip. | |