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自1990年发现多孔硅具有室温下高效率发射可见光的特性以来,已逐渐成为国际研究热点之一。其中包括基础理论、工艺技术、开发应用等。人们发现它具有若干独特的性能,如极大的比表面、高电阻率、高化学活性等。被誉为“量子海绵”。随着研究的深入,多孔硅已在许多领域获得了广泛的应用,如光电子、微波/射频微电子学、传感器和生物医学等。本硕士论文工作把重点放在多孔硅应用于基因芯片、K~+离子选择性微电极和羟基磷酸钙涂布方面的研究,并取得了如下主要结果: 成功地实现了多孔硅的选择性生长。通过在硅片上淀积2000(?)的Au/Cr膜,或用能量为50KeV的氢离子注入低阻P型硅衬底,形成厚约1μm的高阻层做掩蔽膜,腐蚀生成多孔硅微阵列,该微阵列的有序性和完整性良好。 首次提出了多孔硅在基因芯片中的应用,获得了初步实验结果并申请了中国发明专利。多孔硅对寡核苷酸的固定效率随着孔径的增加而提高,多孔硅芯片的检测灵敏度高于玻片。经4种贮存条件考察,可知多孔硅芯片的稳定性良好。 首次研制成功以多孔硅为衬底的钾离子选择性微电极(K~+ISME),校正曲线在pK=1.0~4.0的范围内线性,其斜率为56mV,接近于能斯特响应。K~+ISME的长期稳定性较好。2个月内响应的偏差在±2mV之内。 以溶胶-凝胶法成功制得羟基磷酸钙(HAP),并实现了厚度约20μm HAP溶胶在多孔硅衬底上的涂布。发现热处理可提高HAP的晶格完整性。1000℃热处理大大提高了HAP与多孔硅之间的粘附性。为传感器及集成电路植入人体、减少甚至完全避免生物排异奠定了基础。