Abstract

We combine plasmonic grating structures with semiconductor laser-diode packages to realize a prototype of miniaturized chemical/biosensor. The advantages of such a device include compact size, low cost, energy effectiveness, long device lifetime, stable performance, and label-free sensing, which should have commercialization potential.

© 2009 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. K. A. Willets and P. Van Duyne, Annu. Rev. Phys. Chem. 58, 267 (2007).
    [CrossRef]
  2. http://www.biacore.com/lifesciences/products/systems_overview/x100/system_information/index.html
  3. A. N. Naimushin, S. D. Soelberg, D. U. Bartholomew, J. L. Elkind, and C. E. Furlong, Sens. Actuators B 96, 253 (2003).
    [CrossRef]
  4. T. M. Chinowsky, J. G. Quinn, D. U. Bartholomew, R. Kaiser, and J. L. Elkind, Sens. Actuators B 91, 266 (2003).
    [CrossRef]
  5. S. D. Soelberg, T. Chinowsky, G. Geiss, C. B. Spinelli, R. Stevens, S. Near, P. Kauffman, S. Yee, andC. E. Furlong, J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 32, 669 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. S. J. Kim, K. V. Gobi, R. Harada, D. R. Shankaran, and N. Miura, Sens. Actuators B 115, 349 (2006).
    [CrossRef]
  7. M. E. Stewart, C. R. Anderton, L. B. Thompson, J. Maria, S. K. Gray, J. A. Rogers, and R. G. Nuzzo, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 108, 494 (2008).
  8. J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nature Mater. 7, 442 (2008).
    [CrossRef]
  9. M. E. Stewart, N. H. Mack, V. Malyarchuk, J. A. N. Soares, T. W. Lee, S. K. Gray, R. G. Nuzzo, andJ. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 17143 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  10. J. C. Yang, J. Ji, J. M. Hogel, and D. N. Larson, Nano Lett. 8, 2718 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).
    [CrossRef]
  12. H. A. Bethe, Phys. Rev. 66, 163 (1944).
    [CrossRef]
  13. J. B. Pendry, Phys. Rev. Lett. 85, 3966 (2000).
    [CrossRef] [PubMed]
  14. Q. Gan, B. Guo, G. Song, L. Chen, Z. Fu, Y. Ding, and F. Bartoli, Appl. Phys. Lett. 90, 161103 (2007).
    [CrossRef]
  15. Q. Gan, Z. Fu, Y. Ding, and F. Bartoli, Phys. Rev. Lett. 100, 256803 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  16. Q. Gan, Y. J. Ding, and F. J. Bartoli, Phys. Rev. Lett. 102, 056801 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  17. S. Lal, S. Link, and N. J. Halas, Nat. Photonics 1, 641 (2007).
    [CrossRef]
  18. L. Nicu and T. Leichle, J. Appl. Phys. 104, 111101 (2008).
    [CrossRef]
  19. J. Homola and M. Piliarik, in Surface Plasmon Resonance (SPR) Sensors, Springer Series in Chemical Sensors and Biosensors (Springer, 2006), Vol. 4, p. 45.
    [CrossRef]
  20. E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids (Academic, 1985), Vol. 1.
  21. K. A. Tetz, L. Pang, and Y. Fainman, Opt. Lett. 31, 1528 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  22. A. Lesuffleur, H. Im, N. C. Lindquist, and S. H. Oh, Appl. Phys. Lett. 90, 243110 (2007).
    [CrossRef]
  23. A. G. Brolo, R. Gordon, B. Leathem, and K. L. Kavanagh, Langmuir 20, 4813 (2004).
    [CrossRef]
  24. A. D. Leebeek, L. K. Swaroop Kumar, V. Lange, D. Sinton, R. Gordon, and A. G. Brolo, Anal. Chem. 79, 4094 (2007).
    [CrossRef]
  25. J. C. Sharpe, J. S. Mitchell, L. Lin, N. Sedoglavich, and R. J. Blaikie, Anal. Chem. 80, 2244 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  26. G. M. Hwang, L. Pang, E. H. Mullen, and Y. Fainman, IEEE Sens. J. 8, 2074 (2008).
    [CrossRef]
  27. W. Srituravanich, L. Pan, Y. Wang, C. Sun, D. B. Bogy, and X. Zhang, Nat. Nanotechnol. 3, 733 (2008).
    [CrossRef] [PubMed]
  28. M. Madou, J. Zoval, G. Jia, H. Kido, J. Kim, and N. Kim, Annu. Rev. Biomed. Eng. 8, 601 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]

2009 (1)

Q. Gan, Y. J. Ding, and F. J. Bartoli, Phys. Rev. Lett. 102, 056801 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

2008 (8)

L. Nicu and T. Leichle, J. Appl. Phys. 104, 111101 (2008).
[CrossRef]

M. E. Stewart, C. R. Anderton, L. B. Thompson, J. Maria, S. K. Gray, J. A. Rogers, and R. G. Nuzzo, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 108, 494 (2008).

J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nature Mater. 7, 442 (2008).
[CrossRef]

J. C. Yang, J. Ji, J. M. Hogel, and D. N. Larson, Nano Lett. 8, 2718 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

J. C. Sharpe, J. S. Mitchell, L. Lin, N. Sedoglavich, and R. J. Blaikie, Anal. Chem. 80, 2244 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

G. M. Hwang, L. Pang, E. H. Mullen, and Y. Fainman, IEEE Sens. J. 8, 2074 (2008).
[CrossRef]

W. Srituravanich, L. Pan, Y. Wang, C. Sun, D. B. Bogy, and X. Zhang, Nat. Nanotechnol. 3, 733 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Q. Gan, Z. Fu, Y. Ding, and F. Bartoli, Phys. Rev. Lett. 100, 256803 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

2007 (5)

A. D. Leebeek, L. K. Swaroop Kumar, V. Lange, D. Sinton, R. Gordon, and A. G. Brolo, Anal. Chem. 79, 4094 (2007).
[CrossRef]

K. A. Willets and P. Van Duyne, Annu. Rev. Phys. Chem. 58, 267 (2007).
[CrossRef]

A. Lesuffleur, H. Im, N. C. Lindquist, and S. H. Oh, Appl. Phys. Lett. 90, 243110 (2007).
[CrossRef]

S. Lal, S. Link, and N. J. Halas, Nat. Photonics 1, 641 (2007).
[CrossRef]

Q. Gan, B. Guo, G. Song, L. Chen, Z. Fu, Y. Ding, and F. Bartoli, Appl. Phys. Lett. 90, 161103 (2007).
[CrossRef]

2006 (4)

K. A. Tetz, L. Pang, and Y. Fainman, Opt. Lett. 31, 1528 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

S. J. Kim, K. V. Gobi, R. Harada, D. R. Shankaran, and N. Miura, Sens. Actuators B 115, 349 (2006).
[CrossRef]

M. E. Stewart, N. H. Mack, V. Malyarchuk, J. A. N. Soares, T. W. Lee, S. K. Gray, R. G. Nuzzo, andJ. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 17143 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

M. Madou, J. Zoval, G. Jia, H. Kido, J. Kim, and N. Kim, Annu. Rev. Biomed. Eng. 8, 601 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

2005 (1)

S. D. Soelberg, T. Chinowsky, G. Geiss, C. B. Spinelli, R. Stevens, S. Near, P. Kauffman, S. Yee, andC. E. Furlong, J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 32, 669 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

2004 (1)

A. G. Brolo, R. Gordon, B. Leathem, and K. L. Kavanagh, Langmuir 20, 4813 (2004).
[CrossRef]

2003 (2)

A. N. Naimushin, S. D. Soelberg, D. U. Bartholomew, J. L. Elkind, and C. E. Furlong, Sens. Actuators B 96, 253 (2003).
[CrossRef]

T. M. Chinowsky, J. G. Quinn, D. U. Bartholomew, R. Kaiser, and J. L. Elkind, Sens. Actuators B 91, 266 (2003).
[CrossRef]

2000 (1)

J. B. Pendry, Phys. Rev. Lett. 85, 3966 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

1998 (1)

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).
[CrossRef]

1944 (1)

H. A. Bethe, Phys. Rev. 66, 163 (1944).
[CrossRef]

Anderton, C. R.

M. E. Stewart, C. R. Anderton, L. B. Thompson, J. Maria, S. K. Gray, J. A. Rogers, and R. G. Nuzzo, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 108, 494 (2008).

Anker, J. N.

J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nature Mater. 7, 442 (2008).
[CrossRef]

Bartholomew, D. U.

A. N. Naimushin, S. D. Soelberg, D. U. Bartholomew, J. L. Elkind, and C. E. Furlong, Sens. Actuators B 96, 253 (2003).
[CrossRef]

T. M. Chinowsky, J. G. Quinn, D. U. Bartholomew, R. Kaiser, and J. L. Elkind, Sens. Actuators B 91, 266 (2003).
[CrossRef]

Bartoli, F.

Q. Gan, Z. Fu, Y. Ding, and F. Bartoli, Phys. Rev. Lett. 100, 256803 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Q. Gan, B. Guo, G. Song, L. Chen, Z. Fu, Y. Ding, and F. Bartoli, Appl. Phys. Lett. 90, 161103 (2007).
[CrossRef]

Bartoli, F. J.

Q. Gan, Y. J. Ding, and F. J. Bartoli, Phys. Rev. Lett. 102, 056801 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Bethe, H. A.

H. A. Bethe, Phys. Rev. 66, 163 (1944).
[CrossRef]

Blaikie, R. J.

J. C. Sharpe, J. S. Mitchell, L. Lin, N. Sedoglavich, and R. J. Blaikie, Anal. Chem. 80, 2244 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Bogy, D. B.

W. Srituravanich, L. Pan, Y. Wang, C. Sun, D. B. Bogy, and X. Zhang, Nat. Nanotechnol. 3, 733 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Brolo, A. G.

A. D. Leebeek, L. K. Swaroop Kumar, V. Lange, D. Sinton, R. Gordon, and A. G. Brolo, Anal. Chem. 79, 4094 (2007).
[CrossRef]

A. G. Brolo, R. Gordon, B. Leathem, and K. L. Kavanagh, Langmuir 20, 4813 (2004).
[CrossRef]

Chen, L.

Q. Gan, B. Guo, G. Song, L. Chen, Z. Fu, Y. Ding, and F. Bartoli, Appl. Phys. Lett. 90, 161103 (2007).
[CrossRef]

Chinowsky, T.

S. D. Soelberg, T. Chinowsky, G. Geiss, C. B. Spinelli, R. Stevens, S. Near, P. Kauffman, S. Yee, andC. E. Furlong, J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 32, 669 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Chinowsky, T. M.

T. M. Chinowsky, J. G. Quinn, D. U. Bartholomew, R. Kaiser, and J. L. Elkind, Sens. Actuators B 91, 266 (2003).
[CrossRef]

Ding, Y.

Q. Gan, Z. Fu, Y. Ding, and F. Bartoli, Phys. Rev. Lett. 100, 256803 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Q. Gan, B. Guo, G. Song, L. Chen, Z. Fu, Y. Ding, and F. Bartoli, Appl. Phys. Lett. 90, 161103 (2007).
[CrossRef]

Ding, Y. J.

Q. Gan, Y. J. Ding, and F. J. Bartoli, Phys. Rev. Lett. 102, 056801 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Ebbesen, T. W.

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).
[CrossRef]

Elkind, J. L.

A. N. Naimushin, S. D. Soelberg, D. U. Bartholomew, J. L. Elkind, and C. E. Furlong, Sens. Actuators B 96, 253 (2003).
[CrossRef]

T. M. Chinowsky, J. G. Quinn, D. U. Bartholomew, R. Kaiser, and J. L. Elkind, Sens. Actuators B 91, 266 (2003).
[CrossRef]

Fainman, Y.

G. M. Hwang, L. Pang, E. H. Mullen, and Y. Fainman, IEEE Sens. J. 8, 2074 (2008).
[CrossRef]

K. A. Tetz, L. Pang, and Y. Fainman, Opt. Lett. 31, 1528 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Fu, Z.

Q. Gan, Z. Fu, Y. Ding, and F. Bartoli, Phys. Rev. Lett. 100, 256803 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Q. Gan, B. Guo, G. Song, L. Chen, Z. Fu, Y. Ding, and F. Bartoli, Appl. Phys. Lett. 90, 161103 (2007).
[CrossRef]

Furlong, C. E.

S. D. Soelberg, T. Chinowsky, G. Geiss, C. B. Spinelli, R. Stevens, S. Near, P. Kauffman, S. Yee, andC. E. Furlong, J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 32, 669 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

A. N. Naimushin, S. D. Soelberg, D. U. Bartholomew, J. L. Elkind, and C. E. Furlong, Sens. Actuators B 96, 253 (2003).
[CrossRef]

Gan, Q.

Q. Gan, Y. J. Ding, and F. J. Bartoli, Phys. Rev. Lett. 102, 056801 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Q. Gan, Z. Fu, Y. Ding, and F. Bartoli, Phys. Rev. Lett. 100, 256803 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Q. Gan, B. Guo, G. Song, L. Chen, Z. Fu, Y. Ding, and F. Bartoli, Appl. Phys. Lett. 90, 161103 (2007).
[CrossRef]

Geiss, G.

S. D. Soelberg, T. Chinowsky, G. Geiss, C. B. Spinelli, R. Stevens, S. Near, P. Kauffman, S. Yee, andC. E. Furlong, J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 32, 669 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Ghaemi, H. F.

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).
[CrossRef]

Gobi, K. V.

S. J. Kim, K. V. Gobi, R. Harada, D. R. Shankaran, and N. Miura, Sens. Actuators B 115, 349 (2006).
[CrossRef]

Gordon, R.

A. D. Leebeek, L. K. Swaroop Kumar, V. Lange, D. Sinton, R. Gordon, and A. G. Brolo, Anal. Chem. 79, 4094 (2007).
[CrossRef]

A. G. Brolo, R. Gordon, B. Leathem, and K. L. Kavanagh, Langmuir 20, 4813 (2004).
[CrossRef]

Gray, S. K.

M. E. Stewart, C. R. Anderton, L. B. Thompson, J. Maria, S. K. Gray, J. A. Rogers, and R. G. Nuzzo, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 108, 494 (2008).

M. E. Stewart, N. H. Mack, V. Malyarchuk, J. A. N. Soares, T. W. Lee, S. K. Gray, R. G. Nuzzo, andJ. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 17143 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Guo, B.

Q. Gan, B. Guo, G. Song, L. Chen, Z. Fu, Y. Ding, and F. Bartoli, Appl. Phys. Lett. 90, 161103 (2007).
[CrossRef]

Halas, N. J.

S. Lal, S. Link, and N. J. Halas, Nat. Photonics 1, 641 (2007).
[CrossRef]

Hall, W. P.

J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nature Mater. 7, 442 (2008).
[CrossRef]

Harada, R.

S. J. Kim, K. V. Gobi, R. Harada, D. R. Shankaran, and N. Miura, Sens. Actuators B 115, 349 (2006).
[CrossRef]

Hogel, J. M.

J. C. Yang, J. Ji, J. M. Hogel, and D. N. Larson, Nano Lett. 8, 2718 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Homola, J.

J. Homola and M. Piliarik, in Surface Plasmon Resonance (SPR) Sensors, Springer Series in Chemical Sensors and Biosensors (Springer, 2006), Vol. 4, p. 45.
[CrossRef]

Hwang, G. M.

G. M. Hwang, L. Pang, E. H. Mullen, and Y. Fainman, IEEE Sens. J. 8, 2074 (2008).
[CrossRef]

Im, H.

A. Lesuffleur, H. Im, N. C. Lindquist, and S. H. Oh, Appl. Phys. Lett. 90, 243110 (2007).
[CrossRef]

Ji, J.

J. C. Yang, J. Ji, J. M. Hogel, and D. N. Larson, Nano Lett. 8, 2718 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Jia, G.

M. Madou, J. Zoval, G. Jia, H. Kido, J. Kim, and N. Kim, Annu. Rev. Biomed. Eng. 8, 601 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Kaiser, R.

T. M. Chinowsky, J. G. Quinn, D. U. Bartholomew, R. Kaiser, and J. L. Elkind, Sens. Actuators B 91, 266 (2003).
[CrossRef]

Kauffman, P.

S. D. Soelberg, T. Chinowsky, G. Geiss, C. B. Spinelli, R. Stevens, S. Near, P. Kauffman, S. Yee, andC. E. Furlong, J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 32, 669 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Kavanagh, K. L.

A. G. Brolo, R. Gordon, B. Leathem, and K. L. Kavanagh, Langmuir 20, 4813 (2004).
[CrossRef]

Kido, H.

M. Madou, J. Zoval, G. Jia, H. Kido, J. Kim, and N. Kim, Annu. Rev. Biomed. Eng. 8, 601 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Kim, J.

M. Madou, J. Zoval, G. Jia, H. Kido, J. Kim, and N. Kim, Annu. Rev. Biomed. Eng. 8, 601 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Kim, N.

M. Madou, J. Zoval, G. Jia, H. Kido, J. Kim, and N. Kim, Annu. Rev. Biomed. Eng. 8, 601 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Kim, S. J.

S. J. Kim, K. V. Gobi, R. Harada, D. R. Shankaran, and N. Miura, Sens. Actuators B 115, 349 (2006).
[CrossRef]

Lal, S.

S. Lal, S. Link, and N. J. Halas, Nat. Photonics 1, 641 (2007).
[CrossRef]

Lange, V.

A. D. Leebeek, L. K. Swaroop Kumar, V. Lange, D. Sinton, R. Gordon, and A. G. Brolo, Anal. Chem. 79, 4094 (2007).
[CrossRef]

Larson, D. N.

J. C. Yang, J. Ji, J. M. Hogel, and D. N. Larson, Nano Lett. 8, 2718 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Leathem, B.

A. G. Brolo, R. Gordon, B. Leathem, and K. L. Kavanagh, Langmuir 20, 4813 (2004).
[CrossRef]

Lee, T. W.

M. E. Stewart, N. H. Mack, V. Malyarchuk, J. A. N. Soares, T. W. Lee, S. K. Gray, R. G. Nuzzo, andJ. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 17143 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Leebeek, A. D.

A. D. Leebeek, L. K. Swaroop Kumar, V. Lange, D. Sinton, R. Gordon, and A. G. Brolo, Anal. Chem. 79, 4094 (2007).
[CrossRef]

Leichle, T.

L. Nicu and T. Leichle, J. Appl. Phys. 104, 111101 (2008).
[CrossRef]

Lesuffleur, A.

A. Lesuffleur, H. Im, N. C. Lindquist, and S. H. Oh, Appl. Phys. Lett. 90, 243110 (2007).
[CrossRef]

Lezec, H. J.

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).
[CrossRef]

Lin, L.

J. C. Sharpe, J. S. Mitchell, L. Lin, N. Sedoglavich, and R. J. Blaikie, Anal. Chem. 80, 2244 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Lindquist, N. C.

A. Lesuffleur, H. Im, N. C. Lindquist, and S. H. Oh, Appl. Phys. Lett. 90, 243110 (2007).
[CrossRef]

Link, S.

S. Lal, S. Link, and N. J. Halas, Nat. Photonics 1, 641 (2007).
[CrossRef]

Lyandres, O.

J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nature Mater. 7, 442 (2008).
[CrossRef]

Mack, N. H.

M. E. Stewart, N. H. Mack, V. Malyarchuk, J. A. N. Soares, T. W. Lee, S. K. Gray, R. G. Nuzzo, andJ. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 17143 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Madou, M.

M. Madou, J. Zoval, G. Jia, H. Kido, J. Kim, and N. Kim, Annu. Rev. Biomed. Eng. 8, 601 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Malyarchuk, V.

M. E. Stewart, N. H. Mack, V. Malyarchuk, J. A. N. Soares, T. W. Lee, S. K. Gray, R. G. Nuzzo, andJ. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 17143 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Maria, J.

M. E. Stewart, C. R. Anderton, L. B. Thompson, J. Maria, S. K. Gray, J. A. Rogers, and R. G. Nuzzo, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 108, 494 (2008).

Mitchell, J. S.

J. C. Sharpe, J. S. Mitchell, L. Lin, N. Sedoglavich, and R. J. Blaikie, Anal. Chem. 80, 2244 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Miura, N.

S. J. Kim, K. V. Gobi, R. Harada, D. R. Shankaran, and N. Miura, Sens. Actuators B 115, 349 (2006).
[CrossRef]

Mullen, E. H.

G. M. Hwang, L. Pang, E. H. Mullen, and Y. Fainman, IEEE Sens. J. 8, 2074 (2008).
[CrossRef]

Naimushin, A. N.

A. N. Naimushin, S. D. Soelberg, D. U. Bartholomew, J. L. Elkind, and C. E. Furlong, Sens. Actuators B 96, 253 (2003).
[CrossRef]

Near, S.

S. D. Soelberg, T. Chinowsky, G. Geiss, C. B. Spinelli, R. Stevens, S. Near, P. Kauffman, S. Yee, andC. E. Furlong, J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 32, 669 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Nicu, L.

L. Nicu and T. Leichle, J. Appl. Phys. 104, 111101 (2008).
[CrossRef]

Nuzzo, R. G.

M. E. Stewart, C. R. Anderton, L. B. Thompson, J. Maria, S. K. Gray, J. A. Rogers, and R. G. Nuzzo, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 108, 494 (2008).

M. E. Stewart, N. H. Mack, V. Malyarchuk, J. A. N. Soares, T. W. Lee, S. K. Gray, R. G. Nuzzo, andJ. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 17143 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Oh, S. H.

A. Lesuffleur, H. Im, N. C. Lindquist, and S. H. Oh, Appl. Phys. Lett. 90, 243110 (2007).
[CrossRef]

Palik, E. D.

E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids (Academic, 1985), Vol. 1.

Pan, L.

W. Srituravanich, L. Pan, Y. Wang, C. Sun, D. B. Bogy, and X. Zhang, Nat. Nanotechnol. 3, 733 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Pang, L.

G. M. Hwang, L. Pang, E. H. Mullen, and Y. Fainman, IEEE Sens. J. 8, 2074 (2008).
[CrossRef]

K. A. Tetz, L. Pang, and Y. Fainman, Opt. Lett. 31, 1528 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Pendry, J. B.

J. B. Pendry, Phys. Rev. Lett. 85, 3966 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Piliarik, M.

J. Homola and M. Piliarik, in Surface Plasmon Resonance (SPR) Sensors, Springer Series in Chemical Sensors and Biosensors (Springer, 2006), Vol. 4, p. 45.
[CrossRef]

Quinn, J. G.

T. M. Chinowsky, J. G. Quinn, D. U. Bartholomew, R. Kaiser, and J. L. Elkind, Sens. Actuators B 91, 266 (2003).
[CrossRef]

Rogers, J. A.

M. E. Stewart, C. R. Anderton, L. B. Thompson, J. Maria, S. K. Gray, J. A. Rogers, and R. G. Nuzzo, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 108, 494 (2008).

M. E. Stewart, N. H. Mack, V. Malyarchuk, J. A. N. Soares, T. W. Lee, S. K. Gray, R. G. Nuzzo, andJ. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 17143 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Sedoglavich, N.

J. C. Sharpe, J. S. Mitchell, L. Lin, N. Sedoglavich, and R. J. Blaikie, Anal. Chem. 80, 2244 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Shah, N. C.

J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nature Mater. 7, 442 (2008).
[CrossRef]

Shankaran, D. R.

S. J. Kim, K. V. Gobi, R. Harada, D. R. Shankaran, and N. Miura, Sens. Actuators B 115, 349 (2006).
[CrossRef]

Sharpe, J. C.

J. C. Sharpe, J. S. Mitchell, L. Lin, N. Sedoglavich, and R. J. Blaikie, Anal. Chem. 80, 2244 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Sinton, D.

A. D. Leebeek, L. K. Swaroop Kumar, V. Lange, D. Sinton, R. Gordon, and A. G. Brolo, Anal. Chem. 79, 4094 (2007).
[CrossRef]

Soares, J. A. N.

M. E. Stewart, N. H. Mack, V. Malyarchuk, J. A. N. Soares, T. W. Lee, S. K. Gray, R. G. Nuzzo, andJ. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 17143 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Soelberg, S. D.

S. D. Soelberg, T. Chinowsky, G. Geiss, C. B. Spinelli, R. Stevens, S. Near, P. Kauffman, S. Yee, andC. E. Furlong, J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 32, 669 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

A. N. Naimushin, S. D. Soelberg, D. U. Bartholomew, J. L. Elkind, and C. E. Furlong, Sens. Actuators B 96, 253 (2003).
[CrossRef]

Song, G.

Q. Gan, B. Guo, G. Song, L. Chen, Z. Fu, Y. Ding, and F. Bartoli, Appl. Phys. Lett. 90, 161103 (2007).
[CrossRef]

Spinelli, C. B.

S. D. Soelberg, T. Chinowsky, G. Geiss, C. B. Spinelli, R. Stevens, S. Near, P. Kauffman, S. Yee, andC. E. Furlong, J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 32, 669 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Srituravanich, W.

W. Srituravanich, L. Pan, Y. Wang, C. Sun, D. B. Bogy, and X. Zhang, Nat. Nanotechnol. 3, 733 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Stevens, R.

S. D. Soelberg, T. Chinowsky, G. Geiss, C. B. Spinelli, R. Stevens, S. Near, P. Kauffman, S. Yee, andC. E. Furlong, J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 32, 669 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Stewart, M. E.

M. E. Stewart, C. R. Anderton, L. B. Thompson, J. Maria, S. K. Gray, J. A. Rogers, and R. G. Nuzzo, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 108, 494 (2008).

M. E. Stewart, N. H. Mack, V. Malyarchuk, J. A. N. Soares, T. W. Lee, S. K. Gray, R. G. Nuzzo, andJ. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 17143 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Sun, C.

W. Srituravanich, L. Pan, Y. Wang, C. Sun, D. B. Bogy, and X. Zhang, Nat. Nanotechnol. 3, 733 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Swaroop Kumar, L. K.

A. D. Leebeek, L. K. Swaroop Kumar, V. Lange, D. Sinton, R. Gordon, and A. G. Brolo, Anal. Chem. 79, 4094 (2007).
[CrossRef]

Tetz, K. A.

Thio, T.

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).
[CrossRef]

Thompson, L. B.

M. E. Stewart, C. R. Anderton, L. B. Thompson, J. Maria, S. K. Gray, J. A. Rogers, and R. G. Nuzzo, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 108, 494 (2008).

Van Duyne, P.

K. A. Willets and P. Van Duyne, Annu. Rev. Phys. Chem. 58, 267 (2007).
[CrossRef]

Van Duyne, R. P.

J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nature Mater. 7, 442 (2008).
[CrossRef]

Wang, Y.

W. Srituravanich, L. Pan, Y. Wang, C. Sun, D. B. Bogy, and X. Zhang, Nat. Nanotechnol. 3, 733 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Willets, K. A.

K. A. Willets and P. Van Duyne, Annu. Rev. Phys. Chem. 58, 267 (2007).
[CrossRef]

Wolff, P. A.

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).
[CrossRef]

Yang, J. C.

J. C. Yang, J. Ji, J. M. Hogel, and D. N. Larson, Nano Lett. 8, 2718 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Yee, S.

S. D. Soelberg, T. Chinowsky, G. Geiss, C. B. Spinelli, R. Stevens, S. Near, P. Kauffman, S. Yee, andC. E. Furlong, J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 32, 669 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Zhang, X.

W. Srituravanich, L. Pan, Y. Wang, C. Sun, D. B. Bogy, and X. Zhang, Nat. Nanotechnol. 3, 733 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Zhao, J.

J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nature Mater. 7, 442 (2008).
[CrossRef]

Zoval, J.

M. Madou, J. Zoval, G. Jia, H. Kido, J. Kim, and N. Kim, Annu. Rev. Biomed. Eng. 8, 601 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Anal. Chem. (2)

A. D. Leebeek, L. K. Swaroop Kumar, V. Lange, D. Sinton, R. Gordon, and A. G. Brolo, Anal. Chem. 79, 4094 (2007).
[CrossRef]

J. C. Sharpe, J. S. Mitchell, L. Lin, N. Sedoglavich, and R. J. Blaikie, Anal. Chem. 80, 2244 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Annu. Rev. Biomed. Eng. (1)

M. Madou, J. Zoval, G. Jia, H. Kido, J. Kim, and N. Kim, Annu. Rev. Biomed. Eng. 8, 601 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Annu. Rev. Phys. Chem. (1)

K. A. Willets and P. Van Duyne, Annu. Rev. Phys. Chem. 58, 267 (2007).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (2)

Q. Gan, B. Guo, G. Song, L. Chen, Z. Fu, Y. Ding, and F. Bartoli, Appl. Phys. Lett. 90, 161103 (2007).
[CrossRef]

A. Lesuffleur, H. Im, N. C. Lindquist, and S. H. Oh, Appl. Phys. Lett. 90, 243110 (2007).
[CrossRef]

Chem. Rev. (Washington, D.C.) (1)

M. E. Stewart, C. R. Anderton, L. B. Thompson, J. Maria, S. K. Gray, J. A. Rogers, and R. G. Nuzzo, Chem. Rev. (Washington, D.C.) 108, 494 (2008).

IEEE Sens. J. (1)

G. M. Hwang, L. Pang, E. H. Mullen, and Y. Fainman, IEEE Sens. J. 8, 2074 (2008).
[CrossRef]

J. Appl. Phys. (1)

L. Nicu and T. Leichle, J. Appl. Phys. 104, 111101 (2008).
[CrossRef]

J. Ind. Microbiol. Biotechnol. (1)

S. D. Soelberg, T. Chinowsky, G. Geiss, C. B. Spinelli, R. Stevens, S. Near, P. Kauffman, S. Yee, andC. E. Furlong, J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 32, 669 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Langmuir (1)

A. G. Brolo, R. Gordon, B. Leathem, and K. L. Kavanagh, Langmuir 20, 4813 (2004).
[CrossRef]

Nano Lett. (1)

J. C. Yang, J. Ji, J. M. Hogel, and D. N. Larson, Nano Lett. 8, 2718 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Nat. Nanotechnol. (1)

W. Srituravanich, L. Pan, Y. Wang, C. Sun, D. B. Bogy, and X. Zhang, Nat. Nanotechnol. 3, 733 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Nat. Photonics (1)

S. Lal, S. Link, and N. J. Halas, Nat. Photonics 1, 641 (2007).
[CrossRef]

Nature (1)

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).
[CrossRef]

Nature Mater. (1)

J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, Nature Mater. 7, 442 (2008).
[CrossRef]

Opt. Lett. (1)

Phys. Rev. (1)

H. A. Bethe, Phys. Rev. 66, 163 (1944).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (3)

J. B. Pendry, Phys. Rev. Lett. 85, 3966 (2000).
[CrossRef] [PubMed]

Q. Gan, Z. Fu, Y. Ding, and F. Bartoli, Phys. Rev. Lett. 100, 256803 (2008).
[CrossRef] [PubMed]

Q. Gan, Y. J. Ding, and F. J. Bartoli, Phys. Rev. Lett. 102, 056801 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Proc. Natl. Acad. Sci. USA (1)

M. E. Stewart, N. H. Mack, V. Malyarchuk, J. A. N. Soares, T. W. Lee, S. K. Gray, R. G. Nuzzo, andJ. A. Rogers, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103, 17143 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Sens. Actuators B (3)

S. J. Kim, K. V. Gobi, R. Harada, D. R. Shankaran, and N. Miura, Sens. Actuators B 115, 349 (2006).
[CrossRef]

A. N. Naimushin, S. D. Soelberg, D. U. Bartholomew, J. L. Elkind, and C. E. Furlong, Sens. Actuators B 96, 253 (2003).
[CrossRef]

T. M. Chinowsky, J. G. Quinn, D. U. Bartholomew, R. Kaiser, and J. L. Elkind, Sens. Actuators B 91, 266 (2003).
[CrossRef]

Other (3)

http://www.biacore.com/lifesciences/products/systems_overview/x100/system_information/index.html

J. Homola and M. Piliarik, in Surface Plasmon Resonance (SPR) Sensors, Springer Series in Chemical Sensors and Biosensors (Springer, 2006), Vol. 4, p. 45.
[CrossRef]

E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids (Academic, 1985), Vol. 1.

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1
Fig. 1

(a) SEM of the nanostructure. (b) Schematic of a plasmonic LD sensor in which the grating is parallel to the polarization direction of the laser beam. Inset, a real device.

Fig. 2
Fig. 2

Performance of the plasmonic LD sensor: (a) Δ I m ( μ A ) is the monitor current change between the signal without/with the refractive index liquid. (b) P ( μ W ) is the output power from the window with different refractive index liquids on it. The dots are measurement results. The dashed curves are plotted to guide the eyes, and the solid curves are FDTD modeling of the reflection and transmission signals versus the refractive index of the liquid covered on the structure surface. In this modeling, the depth of the Au film is set to be 220 nm , and the period and width of the gratings are set to be 330 nm and 70 nm , respectively, consistent with the sample parameters shown in Fig. 1a. The grid size in the z direction is Δ z = 10 nm and in the x direction is Δ x = 10 nm . A periodic boundary condition is used in the x direction, and a perfect-matched layer boundary condition is used in the z direction.

Fig. 3
Fig. 3

Performance of the plasmonic LD sensor in reflection mode as a function of time. For p polarization (the grating is perpendicular to the polarization direction of the laser), the monitored signal changes when the refractive index of the material on the plasmonic gratings is changed. For s polarization (the grating is parallel to the polarization direction of the laser), no appreciable signal change is observed (see the upper line).

Metrics