Détection de molécules de vanilline par spectroscopie vibrationnelle exaltée à base de semi-conducteurs

Cette étude, publiée dans le journal Nanophotonics, montre la détection de molécules de vanilline en très faible quantité(moins de 12 femto-gramme par antenne, figure de droite) déposées sur des résonateurs plasmoniques tout-semi-conducteur (figures centrale et de gauche).

L’intérêt de cette approche est de pouvoir développer des biocapteurs plasmoniques (ondes de surface résultant du couplage fort entre la lumière et les porteurs libres du métal) sur une plateforme utilisant les avancés de la technologie silicium. Des effets de forte anisotropie des antennes plasmoniques permettent de couvrir des grandes gammes spectrales en ajustant la polarisation de la lumière. Les facteurs d’exaltation de l’absorption des molécules de vanilline mesurés sont de 15 000. Il s’agit de la plus forte valeur rapportée pour des semi-conducteurs fortement dopés.

Ces travaux de recherche sont financés par le projet ANR SUPREME-B, le projet ITN PROMIS et la région Occitanie (ARPE).

Référence : Franziska B. Barho, Fernando Gonzalez-Posada, Maria-Jose Milla, Mario Bomers, Laurent Cerutti, Eric Tournié and Thierry Taliercio. Highly doped semiconductor plasmonic nanoantenna arrays for polarization selective broadband surface-enhanced infrared absorption spectroscopy of vanillin, Nanophotonics 7(2), 507-516 (2018), https://doi.org/10.1515/nanoph-2017-0052