| 题名 | 集成型PCR芯片的研究 |
| 作者 | 赵燕青 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2006-06-12 |
| 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 | 崔大付 |
| 关键词 | 微结构 集成 PCR 热电 |
| 中文摘要 | PCR芯片是进行DNA聚合酶链式反应的芯片，温控部分的搭构是决定整个PCR芯片性能、尺寸、集成性的重要组成部分。热电材料适用于对微小体积进行温控的特性决定了它在微结构PCR芯片温控方面的广阔应用前景。综合国内外在微结构热电模型方面的研究成果，并结合薄膜技术与MEMS技术，实现了集成型微结构PCR芯片。该PCR芯片上集成了DNA反应室、微通道、温度传感器以及热电材料温控层等功能和部件。整体尺寸为8mm × 4mm × 2mm。利用深刻蚀技术制作出了反应室，大小为4mm × 2mm × 0.3mm，容积约为2微升。反应室的底为约2微米厚的氮化硅（Si3N4）膜。在Si3N4膜上沉积和制作出图形以形成铂电阻温度传感器，用于控制反应室温度。在反应室底部制作出了微结构的热电控温层。该控温层是将热电材料依照珀尔帖模型排列串连而成。热电薄膜部分厚度为0.4微米，整个温控部分厚度为1.2微米。且根据珀尔帖效应的特性，可通过改变电流方向，轻松实现对反应室升温及降温操作的切换。这样的集成型微结构PCR芯片尺寸小，功耗低，且只要接入电流即可工作，这将大大方便使用人员的操作，可以很方便地应用在医疗诊断、野外生化分析等领域。并且，对于生物芯片的最高发展目标——芯片实验室（Lab on a chip），微结构集成型的PCR功能组件也将大大推动芯片实验室的可实现性，且大大提高整个芯片实验室的集成度。论文包括了对PCR芯片的结构设计，以及芯片工作参数的计算，并利用ANSYS有限元分析软件对于设计结构进行了热分布的仿真。对于该集成型微结构PCR芯片的制造，论文详细介绍了其MEMS工艺步骤中的要点和难点。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2011-07-19 |
| 页码 | 57 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ie.ac.cn/handle/80137/8241]  |
| 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 | 赵燕青. 集成型PCR芯片的研究[D]. 电子学研究所. 中国科学院电子学研究所. 2006. |
| 个性服务 |
| 查看访问统计 |
| 相关权益政策 |
| 暂无数据 |
| 收藏/分享 |
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。
修改评论