Fabrication of Nanoantenna Array Using Direct-Write Lithography for Sugar Detection
Translated title
Fabrikation af Periodisk Nanoantenne Struktur ved brug af Direkte Skrivende Litografi til Detektering af Sukker
Author
Jensen, Kristian Riisgaard
Term
4. semester
Education
Publication year
2026
Submitted on
2026-05-29
Abstract
This thesis investigates whether plasmonic nanoantenna arrays can improve the sensitivity of terahertz (THz) spectroscopy for sugar detection by leveraging local electromagnetic field enhancement. A UV-based direct-write lithography setup was built and characterized (spot size via a knife-edge method, minimum exposure dose and achievable feature size by optical microscopy), and antenna dimensions were measured with a profilometer and scanning electron microscopy. The measured linewidths were used as input to COMSOL simulations to identify designs with target resonance frequencies. The fabricated arrays were then evaluated using terahertz time-domain spectroscopy (THz-TDS) for glucose, sucrose, and α‑lactose at varying deposition amounts, with sensitivity assessed from resonance redshifts and changes in the derivative of the transmittance spectra. The work establishes a fabrication and measurement framework to optimize nanoantenna-based THz biosensors for sugars; quantitative performance results are not provided in the available text.
Denne afhandling undersøger, om plasmoniske nanoantenne-arrays kan øge følsomheden af terahertz (THz) spektroskopi til detektion af sukkerarter ved at udnytte lokal feltforstærkning. Et UV-baseret direct-write litografisystem blev opbygget og karakteriseret (spotsstørrelse med knivkantsmetoden, minimumseksponeringsdosis og opnåelig minimumsstruktur via optisk mikroskopi), og antennedimensioner blev bestemt med profilometer og scanningelektronmikroskopi. De målte linjebredder blev anvendt som input til COMSOL-simuleringer for at identificere designs med ønskede resonansfrekvenser. De fabrikerede arrays blev herefter undersøgt med terahertz tidsdomænespektroskopi (THz-TDS) for glukose, sakkarose og α‑laktose ved forskellige deponeringsmængder, hvor følsomheden blev vurderet ud fra rødforskydning af resonansfrekvensen og ændringer i den afledte af transmittansspektret. Arbejdet etablerer en samlet fremstillings- og måleramme til optimering af nanoantenne-baserede THz-biosensorer til sukkerdetektion; kvantitative resultater er ikke angivet i det tilgængelige materiale.
[This apstract has been generated with the help of AI directly from the project full text]