本发明涉及太赫兹，尤其涉及一种基于环偶极子共振的太赫兹生物传感器及其制备方法。
背景技术：
1、太赫兹技术在无线通信、生物成像、生物传感、物质鉴定、安全检测和国家安全等多个重要领域显示出了巨大的应用前景，被评为“改变未来世界的十大技术”之一。太赫兹波的光子能量很低且穿透性很高，可反映大多数生化分子的“指纹谱”特征，在生物传感检测领域的特性尤为突出。
2、目前，常规太赫兹生物检测技术存在灵敏度低、样品用量多等弊端，并且超表面太赫兹生物传感器的灵敏度在实际应用中存在局限性，不利于推进太赫兹检测技术在生物学领域的研究。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了基于环偶极子共振的太赫兹生物传感器及其制备方法，用以克服灵敏度低、样品用量多的弊端，提高太赫兹生物检测的灵敏度和安全性，以便有效地推进太赫兹检测技术在生物学领域的研究。
2、第一方面，本发明提供了一种基于环偶极子共振的太赫兹生物传感器，所述太赫兹生物传感器包括：
3、石英基底层；
4、下层聚酰亚胺介质层，为一层10μm厚聚酰亚胺膜，设置在石英基底层的上表面；
5、金属谐振器结构层，设置在下层聚酰亚胺介质层的上表面，金属谐振器结构设计由两个对称的c型及一个i型金属结构的组成；
6、上层聚酰亚胺层，设置在金属谐振器结构层上表面；
7、石墨烯层，设置在上层聚酰亚胺层上表面。
8、第二方面，本发明提供了一种基于环偶极子共振的太赫兹生物传感器的制备方法，所述制备方法包括：
9、步骤1、在石英基底层上加工10μm的聚酰亚胺，获取下层聚酰亚胺介质层；
10、步骤2、在下层聚酰亚胺介质层上甩涂反转光刻胶az5214后，用掩模板对其进行曝光处理；
11、步骤3、在显影液中进行显影并在加热板上烘干；
12、步骤4、利用磁控溅射技术在下层聚酰亚胺介质层上表面沉积200nm金属金；
13、步骤5、用丙酮浸泡上述试样后，剥离残留光刻胶，得到金属谐振器结构层；
14、步骤6、在金属谐振器结构层上方旋涂5μm的聚酰亚胺，并转移三层石墨烯。
15、可选地，步骤1包括：
16、将粘度为3600厘泊的聚酰亚胺溶液旋涂在石英片上，随后进行对聚酰亚胺的固化操作，具体如下：先进行温度由低到高的烘烤处理，依次在120℃、200℃和230℃的温度下各烘烤1小时；接着，将温度升至250℃，并继续烘烤2小时；最后，待样品自然冷却至室温后取出。
17、可选地，步骤2包括：在制备好的下层聚酰亚胺介质层上，旋涂1μm的反转光刻胶az5214，然后放在95℃下烘烤90秒；用掩模板对其进行曝光处理，将曝光光强设置为9.8，曝光时间4.5秒。
18、可选地，步骤3包括：曝光完成后，在110℃下进行反转烘烤，烘烤时间1分钟；接着进行无掩模板曝光45秒；最后使用显影液进行显影，时间为45秒；完成显影后用去离子水漂洗3次，氮气吹干。
19、可选地，步骤5包括：将已蒸镀金属层的样品浸泡在丙酮溶液中超声时间30分钟，之后使用异丙醇和去离子水进行清洗，以得到金属谐振器结构层。
20、可选地，步骤6包括：将石墨烯转移到去离子水中，然后将去离子水中的石墨烯转移到传感器表面并风干半小时；随后将传感器放置在烤盘上烘烤30分钟，温度逐渐升至100℃；最后，将传感器从烤盘上取出，冷却5分钟，待传感器恢复至室温后，将其浸泡在纯丙酮中10分钟，然后更换新的纯丙酮，再继续浸泡30分钟。
21、本发明提供的技术方案中，该太赫兹生物传感器包括石英基底层；下层聚酰亚胺介质层，为一层10μm厚聚酰亚胺膜，设置在石英基底层的上表面；金属谐振器结构层，设置在下层聚酰亚胺介质层的上表面，金属谐振器结构设计采用包括两个对称的c型及一个i型结构的组成；上层聚酰亚胺层，设置在金属谐振器结构层上表面；石墨烯层，设置在上层聚酰亚胺层上表面，该太赫兹生物传感器克服了灵敏度低、样品用量多的弊端，提高了太赫兹生物检测的灵敏度和安全性，并且有效地推进了太赫兹检测技术在生物学领域的研究。
1.一种基于环偶极子共振的太赫兹生物传感器，其特征在于，所述太赫兹生物传感器包括：
2.一种基于环偶极子共振的太赫兹生物传感器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1包括：
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2包括：在制备好的下层聚酰亚胺介质层上，旋涂1μm的反转光刻胶az5214，然后放在95℃下烘烤90秒；用掩模板对其进行曝光处理，将曝光光强设置为9.8，曝光时间4.5秒。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3包括：曝光完成后，在110℃下进行反转烘烤，烘烤时间1分钟；接着进行无掩模板曝光45秒；最后使用显影液进行显影，时间为45秒；完成显影后用去离子水漂洗3次，氮气吹干。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤5包括：将已蒸镀金属层的样品浸泡在丙酮溶液中超声时间30分钟，之后使用异丙醇和去离子水进行清洗，以得到金属谐振器结构层。
7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤6包括：将石墨烯转移到去离子水中，然后将去离子水中的石墨烯转移到传感器表面并风干半小时；随后将传感器放置在烤盘上烘烤30分钟，温度逐渐升至100℃；最后，将传感器从烤盘上取出，冷却5分钟，待传感器恢复至室温后，将其浸泡在纯丙酮中10分钟，然后更换新的纯丙酮，再继续浸泡30分钟。
