随着我国经济的高速发展和人民生活水平的提高，环境污染、疾病监测、食品安全等民 生热点日益受到人们的关注。如何对上述问题进行简单、快速的监控，将一些危害降至最低， 保障人民生活和生产，这就需要一种可实时实地检测、操作简便的多应用传感器件。

表面等离子体波（SPP）传感器是一种基于光学检测的传感器件，被广泛用于药物筛选、 食物检测、环境监测和细胞膜模拟等方面。相对于目前常见的化学、电子、力学等传感器， SPP 传感器拥有实时检测、无需标记、对被检测物无损害、探测方法简单等众多优点。为了 降低成本、稳定性能、减小体积，集成型 SPP 传感器件成为了现今研究热点。然而现有的 集成型 SPP 传感器件普遍存在灵敏度低，探测范围小等问题，限制了其应用的推广。

课题组从 2006 年开始合作从事集成型 SPP 传感器件研究，在国家 973 项目、自然科学 基金重点项目、教育部清华大学自主研究项目等项目资助下，创新性提出一种基于 SPP-介 质波导异质垂直耦合器的可集成生化传感芯片，并对传 感芯片的传感特性和应用进行了深入研究和探索。芯片

的特点和性能如下：

l 可集成，芯片体积小，可与便携设备集成；

l 可批量生产，价格低廉；

l 灵敏度较传统的集成型 SPP 传感器件高；                         

l 可实现对传感区域的精确或者大范围调节；

l 可实现对纳米量级大小的物质的探测；

l 传感性能稳定，应用领域广泛。 上述优点表明该芯片可以工厂大批量生产经营，也

可以用于实验室的科研，在化学、生物、医学等多个领

域均有应用价值。查新表明，国内外目前尚未发现有相 似原理的器件。

图 1（a）集成型 SPP 传感芯片与一元硬币尺寸对比图

（b）传感芯片的显微镜照片