pH-ISFET生物微傳感集成芯片的研究.pdf

1、本文以pH-ISFET為基礎(chǔ)，研究了電位型生物傳感集成芯片系統(tǒng)(SystemonChip，SOC)的相關(guān)理論及關(guān)鍵技術(shù)。 創(chuàng)新地引入了懸浮柵結(jié)構(gòu)ISFET，利用Ta2O5的敏感性和聚四氟乙烯(PTFE)的鈍化特性設(shè)計(jì)出ISFET/REFET傳感器與Pt準(zhǔn)參比電極(QRE)構(gòu)成差分測試結(jié)構(gòu)。 依據(jù)電解液/絕緣體/半導(dǎo)體(EIS)表面基模型理論，分析研究了Ta2O5薄膜表面的電化學(xué)過程，建立了Ta2O5-ISFET傳感器SP

2、ICE等效電路模型，成功地把ISFET作為集成電路的一個(gè)器件，對集成芯片進(jìn)行整體仿真分析，為芯片設(shè)計(jì)和加工提供了理論依據(jù)。 由新加坡Chartered半導(dǎo)體集成電路公司標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝流片，獲得高質(zhì)量集成芯片。設(shè)計(jì)出微小芯片專用工藝模具，由MEMS技術(shù)進(jìn)行集成芯片后續(xù)加工。 系統(tǒng)研究了Ta2O5敏感薄膜淀積中襯底溫度、濺射氣壓等條件對pH敏感性能的影響。探索出在襯底溫度300℃條件下獲得優(yōu)質(zhì)敏感薄膜的制膜條件。該薄膜具有