集成電化學與FET的微納諧振生物傳感器研究.pdf

1、生物傳感器，特別是基于界面的親和型生物傳感器近年來發(fā)展迅速，在生物、化學、醫(yī)療等領域具有重要的應用價值。得益于微米納米技術(shù)的發(fā)展，生物傳感器不斷向微觀尺度發(fā)展，呈現(xiàn)高密度集成、高靈敏度檢測、智能型傳感等趨勢?；趬弘娦谋∧んw聲波傳感器因其體積小、功耗低、靈敏度高、與CMOS工藝兼容、易于陣列化從而實現(xiàn)高通量檢測等優(yōu)點，而受到廣泛關(guān)注。
　　本論文緊扣這一研究熱點，進一步探索了薄膜體聲波傳感器的應用，并借鑒了多種檢測技術(shù)在單芯片

2、上集成的已有研究成果，提出了電化學/場效應管與薄膜體聲波諧振器的硅基單片集成方案。制造了該集成單芯片，搭建了電化學工作電極-薄膜體聲波諧振器、場效應管延伸柵極-薄膜體聲波諧振器兩套測試系統(tǒng)，成功檢測了葡萄糖濃度變化、DNA雜交、層層自組裝聚合物薄膜生長、抗體-抗原蛋白特異性結(jié)合等過程，從而驗證了該集成單芯片傳感器的有效性與實用性。
　　本論文的研究內(nèi)容和成果可以歸納為以下幾個方面：
　　1、提出了以氮化鋁薄膜為核心的單片集成

3、電化學/場效應管的薄膜體聲波傳感系統(tǒng)，該系統(tǒng)擁有電化學/電荷、重力（質(zhì)量）、粘度多種檢測模式，具備獲取復雜界面信息的能力。
　　2、在硅基單芯片上集成了電化學工作電極與薄膜體聲波諧振器兩種傳感器，通過檢測界面質(zhì)量變化優(yōu)化了生物敏感膜的生長條件，并通過對氧化還原反應電流、溶液粘度變化的監(jiān)控實時檢測了葡萄糖濃度變化。
　　3、在硅基單芯片上集成了場效應管延伸柵極與薄膜體聲波諧振器兩種傳感器，成功檢測了聚電解質(zhì)層層自組裝過程，以及