pH-ISFET 生物微传感集成芯片的研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 孙红光 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2006-05-24 |
| 授予单位 | 中国科学院电子学研究所 |
| 授予地点 | 电子学研究所 |
| 导师 | 夏善红 |
| 关键词 | ISFET Ta2O5 REFET 宏观模型 集成芯片 |
| 中文摘要 | 本文以pH-ISFET 为基础，研究了电位型生物传感集成芯片系统（System on Chip, SOC）的相关理论及关键技术。 创新地引入了悬浮栅结构ISFET，利用Ta2O5 的敏感性和聚四氟乙烯（PTFE）的钝化特性设计出ISFET/REFET 传感器与Pt 准参比电极（QRE）构成差分测试结构。 依据电解液/绝缘体/半导体(EIS)表面基模型理论，分析研究了Ta2O5 薄膜表面的电化学过程，建立了Ta2O5-ISFET 传感器SPICE 等效电路模型，成功地把ISFET 作为集成电路的一个器件，对集成芯片进行整体仿真分析，为芯片设计和加工提供了理论依据。 由新加坡Chartered 半导体集成电路公司标准CMOS 工艺流片，获得高质量集成芯片。设计出微小芯片专用工艺模具，由MEMS 技术进行集成芯片后续加工。 系统研究了Ta2O5 敏感薄膜淀积中衬底温度、溅射气压等条件对pH 敏感性能的影响。探索出在衬底温度300℃条件下获得优质敏感薄膜的制膜条件。该薄膜具有较高的灵敏度（54.5mV/pH）、较快的响应速度（0.2s）、良好的稳定性（0.03mV/h）和重复性，并可用于集成芯片制备。 本研究解决了FET 型生物传感器与集成电路的兼容性问题，初步实现了传感器与集成电路的单芯片集成，获得较高的灵敏度和良好的稳定性，验证了基于标准CMOS 工艺的微传感集成芯片的可行性，为进一步构建数字型生物传感芯片系统奠定了基础。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-07-19 |
| 页码 | 110 |
| 源URL | [http://159.226.65.12/handle/80137/8161]  |
| 专题 | 电子学研究所_电子所博硕士学位论文_电子所博硕士学位论文_学位论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 孙红光. pH-ISFET 生物微传感集成芯片的研究[D]. 电子学研究所. 中国科学院电子学研究所. 2006. |
入库方式： OAI收割
来源：电子学研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。