基于C-MEMS-NEMS的葡萄糖濃度檢測器件的研究.pdf

1、Carbon-MEMS(C-MEMS)工藝以光刻膠作為有機(jī)前驅(qū)物,通過熱解成碳工藝即可制備具有良好生物兼容性、優(yōu)良導(dǎo)電特性、較大比表面積的碳柱電極陣列,可作為高性能的敏感元件或者電極應(yīng)用于傳感器、超級電容、微電池等領(lǐng)域。同時,納米材料因其獨(dú)特的物理、化學(xué)性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于生物傳感器的構(gòu)造和生物芯片的開發(fā)等?；诩{米材料修飾的電化學(xué)生物傳感器表現(xiàn)出較好的性能,如較大的電流響應(yīng)、較高的靈敏度和較寬的檢測限。因此,本文主要研究將納米材料集成在

2、C-MEMS結(jié)構(gòu)中,制作基于C-MEMS/NEMS的葡萄糖濃度探測器件。
　　本研究首先開發(fā)和優(yōu)化碳微納集成工藝,通過在SU8負(fù)膠中混合碳納米管(CNTs)、金屬催化、碳輔助生長等方法,分別將單壁碳納米管(SWNTs)、多壁碳納米管(MWNTs)、氧化硅(SiO2)納米線和硅氧氮(SiOxNy)納米線集成在C-MEMS結(jié)構(gòu)上,制備出C-MEMS/MWNTs、C-MEMS/SWNTs、C-MEMS/SiO2、C-MEMS/SiOxN

3、y四種微納集成結(jié)構(gòu),提出SiO2和SiOxNy納米線在碳柱上的生長機(jī)理,研究了集成結(jié)構(gòu)的電學(xué)和電化學(xué)特性,對比和討論了不同微納集成結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　本研究進(jìn)一步開發(fā)和優(yōu)化了基于C-MEMS/NEMS的葡萄糖濃度檢測器件的制備工藝,通過電化學(xué)反應(yīng)將吡咯分子單體聚合成為聚吡咯(PPy)薄膜,同時將葡萄糖氧化酶(GOD)包埋其中,分別制作出C-MEMS-PPy/GOD、C-MEMS/SWNTs-PPy/GOD、C-MEMS/SiO2-