集成微流道的体波谐振液相传感器研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lynacc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
微流控技术在现代生物化学传感中具有重要的应用潜力。微流控器件可以实现对微量液体的操作,是低成本、快速、高效检测的强大工具。微流控器件加工工艺和MEMS工艺兼容,具有集成传感模块的能力。二者的集成为片上实验室系统的实现提供了良好的解决方案。薄膜体声波谐振器是一种新型的质量传感器,它具有很高的品质因数和GHz频段的工作频率,因此具有极高的质量灵敏度。薄膜体声波谐振器采用MEMS工艺制造,是低成本、高灵敏度生化检测的理想工具。这种加工方法与集成电路工艺兼容,方便与信号处理电路的集成。但是谐振器在液体中的品质因数会有严重的下降,阻碍了其在生化传感领域的广泛应用。为了解决薄膜体声波谐振器在液体环境中的传感问题,本论文结合微流控技术,提出了谐振器与微流道集成的解决方案,避免了谐振器和液体的大范围接触,从而有效地提高了谐振器的品质因数。设计版图并制造了器件,搭建了器件的测试与传感平台。通过葡萄糖与甘油的检测实验证明了器件在液体中的应用价值,并对器件的工作机理进行了理论分析。本论文的研究内容主要有以下几个方面:1.提出了微流道和谐振器的集成方案;结合微流体理论,设计了基于氮化铝材料的微流道;开发了利用牺牲层释放技术将微流道和谐振器集成的方法;探索了器件的加工工艺,解决了器件加工过程中遇到的关键问题;2.器件加工完成后,搭建了器件的测试和实验平台,对加工好的器件在空气中和液体中的性能进行了测试。测试结果表明,器件在液体中的品质因数提升了一个数量级。并且展示了器件在葡萄糖浓度和甘油浓度检测方面的应用;3.通过仿真和理论推导,解释了集成微流道后传感器性能改善的原因,并解释了传感器频率随浓度增加而上升的机制。
其他文献
邱李幸,因罹患“法乐式四联症”先天性心脏病,血液不能快速回流,每天都在严重缺氧的状态下艰难地生活。从嘴唇发黑发展到手、脸及全身发紫,被周围人称为“紫娃”。今天,他已经康复
本文是以Я.Б.维克多洛维奇主编的论文集?Правоваякультура?(《法律文化》)一书中节选的《法律文化与教育》、《青年学者讲坛》、《2000年至2012年俄联邦国
应用Cramér方法考察了向量参数的最大似然估计的一致性.观察被假定为构成离散时间的随机过程.本文的主旨在于一致性的结果是在仅对向量参数的各种线性函数的信息增长的
以煤矿本安型传感器为研究对象,针对正向浪涌抗扰度试验中传感器电源端口出现反向电压缺口导致复位重启的问题,应用ADS软件对整个试验过程建立了暂态仿真模型,并对该试验过程