太赫兹光子能量低,因此太赫兹波不会对检测材料造成破坏性的电离。并且许多生物化学大分子的旋转振动频率处于太赫兹频段,产生大分子的特异太赫兹指纹。因此,太赫兹指纹谱传感是一种有前途的无损检测二维材料和超薄纳米级的材料的方法。由于材料的厚度远远小于太赫兹的波长,导致极低的太赫兹吸收。已采用金属表面等离超材料或全电介质超表面来增强光-物质相互作用。然而,它们在图案化的表面上引起相当大的寄生损耗,需要复杂的制备和样品的共形处理。这里,我们提出了一个基于完美太赫兹（THz）吸收机制的无光刻全介质叠层结构,用于2D和超薄纳米级的材料传感,并通过严格的耦合模式理论和电磁仿真揭示了该机理。鉴于宽带指纹特征,我们将关键耦合模式与微流体技术相结合,并设计了一种厚度复用的传感器,用于检测无光刻表面上的痕量材料。该传感器以极小的0.001THz的频率偏差展示了出色的宽带THz信号增强性能。指纹特征点波动的增强因子高达556。该方法极大地增强了纳米尺度样品层的宽带指纹强度,使其与在常规法向入射时测得的900倍厚的样品层具有可比性。通过使用高阶耦合模式,我们可以进一步降低微流体控制的要求并提高频域分辨率和检测效率。我们利用该传感器对混合物的混合比例进行了检测,绝对误差控制在0.1%以内。传感器在有背景噪声时也可以正常工作,传感性能未有明显下降,显示出极高的可靠性。最后,为了更方便地搭建光路,我们引入高折射率的棱镜,改进后的传感器也表现出极高的性能。我们的检测方案为痕量分析物的THz指纹检测铺平了道路,并将激发许多新兴的THz检测应用。