检索结果-内蒙古大学图书馆

基于MIS电容器的Al_(2)O_(3)与In_(0.74)Al_(0.26)As的界面特性

红外与毫米波学报 2022年第2期41卷 384-388页

作者：万露红邵秀梅李雪顾溢马英杰李淘中国科学院上海技术物理研究所传感器技术国家重点实验室上海200083 中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

采用In_(0.74)Al_(0.26)As/In_(0.74)Ga_(0.26)As/In_(x)Al_(1-x)As异质结构多层半导体作为半导体层,制备了金属-绝缘体-半导体(MIS)电容器。其中,SiN_(x)和SiN_(x)/Al_(2)O_(3)分别作为MIS电容器的绝缘层。高分辨率透射电子显微镜和X射线光电子能谱的测试结果表明,与通过电感耦合等离子体化学气相沉积生长的SiN_(x)相比,通过原子层沉积生长的Al_(2)O_(3)可以有效地抑制Al_(2)O_(3)和In_(0.74)Al_(0.26)As界面的In2O3的含量。根据MIS电容器的电容-电压测量结果,计算得到SiN_(x)/Al_(2)O_(3)/In_(0.74)Al_(0.26)As的快界面态密度比SiN_(x)/In_(0.74)Al_(0.26)As的快界面态密度低一个数量级。因此,采用原子层沉积生长的Al_(2)O_(3)作为钝化膜可以有效地降低Al_(2)O_(3)和In_(0.74)Al_(0.26)As之间的快界面态密度,从而降低In_(0.74)Ga_(0.26)As探测器的暗电流。

关键词： InAlAs 原子层沉积 Al_(2)O_(3) SiN_(x)金属-绝缘体-半导体电容器界面态密度

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基于纸基印迹预富集的痕量镉电化学传感器

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传感器与微系统 2024年第3期43卷 47-51页

作者：杨洋春胡敬芳肖疏雨宋钰李延生高国伟北京信息科技大学自动化学院北京100192 北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感器联合国家重点实验室上海200050

重金属镉离子(Cd(Ⅱ))是水体质量评价的重要指标之一,本文提出一种基于纸基印迹预富集的痕量镉电化学传感器构建方法,将离子印迹技术、丝网印刷技术、蜡印法和电化学还原有机结合,合成纸基Cd(Ⅱ)印迹聚合物膜(Cd(Ⅱ)-IIP@paper),获得改... 详细信息

重金属镉离子(Cd(Ⅱ))是水体质量评价的重要指标之一,本文提出一种基于纸基印迹预富集的痕量镉电化学传感器构建方法,将离子印迹技术、丝网印刷技术、蜡印法和电化学还原有机结合,合成纸基Cd(Ⅱ)印迹聚合物膜(Cd(Ⅱ)-IIP@paper),获得改性后的纸基电极(rGO/SPCE@paper)。通过优化石墨烯沉积时间、预富集时间、模板离子洗脱时间等实验条件,发现在5~100μg/L浓度范围内Cd(Ⅱ)溶出峰电流与浓度表现出良好的线性关系,检出限为0.91μg/L(S/N=3)。结果表明:Cd(Ⅱ)-IIP@paper具有较好的重复性和稳定性,制备的电化学传感器表现出良好的选择性,将其应用于实际水样中Cd(Ⅱ)的检测,回收率在94.0%~104.4%之间,具有较强的实用价值。

关键词：纸基离子印迹聚合物预富集电化学传感器水质痕量镉离子检测

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纸基微流控芯片及其水环境检测方法研究进展

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中国造纸学报 2023年第3期38卷 133-143页

作者：王林哲胡敬芳杨洋春宋钰李延生高国伟北京信息科技大学自动化学院北京100192 北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感器联合国家重点实验室上海200050

我国水环境污染问题较为突出,发展水环境污染物快速检测方法,是目前及时有效治理水环境问题的迫切需要。近年来,纸基微流控芯片(Paper-based microfluidic analytical devices,µPAD)在环境监测领域得到快速发展,它具有成本低、制... 详细信息

我国水环境污染问题较为突出,发展水环境污染物快速检测方法,是目前及时有效治理水环境问题的迫切需要。近年来,纸基微流控芯片(Paper-based microfluidic analytical devices,µPAD)在环境监测领域得到快速发展,它具有成本低、制作简单、试剂消耗少、携带方便、环保等特点,符合世界卫生组织(WHO)制定的现场快速检测装置“ASSURED”标准。本文综述了µPAD及其水环境检测方法的研究进展,首先介绍了在提升纸基材料性能方面取得的研究成果,讨论了µPAD的制备方法及其改进方案,并总结了几种应用于µPAD流体运动控制技术,然后重点介绍了基于µPAD的水环境快速检测方法与传感器构建方法取得的研究进展,最后讨论了µPAD目前的局限性并展望了其发展前景。

关键词：纸基微流控芯片水环境污染快速检测

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写字机器人绘制纸基微流控芯片便携检测Ca^(2+)

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分析测试学报 2022年第11期41卷 1607-1613页

作者：刘旭高国伟胡敬芳张开宇李延生北京信息科技大学传感器实验室北京100101 北京信息科技大学现代测控技术教育部重点实验室北京100192 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050

纸基微流控芯片是一种纸质基底芯片,具有性能优良、价格低廉的优势,然而其制备技术多依赖专业昂贵的设备,限制了纸基微流控芯片的发展。该文采用成本低廉的家用写字机器人,将具有敏感特性的智能水凝胶绘制在纸质基底材料上,得到具有水... 详细信息

纸基微流控芯片是一种纸质基底芯片,具有性能优良、价格低廉的优势,然而其制备技术多依赖专业昂贵的设备,限制了纸基微流控芯片的发展。该文采用成本低廉的家用写字机器人,将具有敏感特性的智能水凝胶绘制在纸质基底材料上,得到具有水凝胶阀门的纸基微流控芯片。以Ca^(2+)为模型靶标,该纸基微流控芯片能实现不同浓度(0.1~50 mmol/L)Ca^(2+)溶液的裸眼定量检测,并具有很好的易用性和重现性。同时采用ILX506 CCD传感器制作纸基微流控芯片的数字显示设备,以实现芯片测量结果的自动读取功能。该方法能快速便捷、低成本地制备多条纸基微流控芯片,为其普适化制备提供了新的研究思路,在发展中地区具有良好的推广前景。

关键词：纸基微流控芯片写字机器人水凝胶快速检测可视化定量检测

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散射系数对空间偏移拉曼探测深度的影响

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光散射学报 2024年第2期36卷 171-178页

作者：张仁杰余念张先彪胡春瑞陈昌上海大学微电子学院上海201800 上海近观科技有限责任公司上海200444 上海交通大学医学院附属瑞金医院医学芯片研究所上海200025 上海微技术工业研究院上海201800 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感器技术国家重点实验室上海200050

近些年来,空间偏移拉曼光谱(SORS)能够高效地检测深藏于强散射性干扰介质中的目标物,在各种无损检测领域被广泛应用,同时人们对空间偏移拉曼光谱的性能特征也进行了广泛而深入的研究。然而,迄今为止,还缺乏对SORS检测不同光学特性材料... 详细信息

近些年来,空间偏移拉曼光谱(SORS)能够高效地检测深藏于强散射性干扰介质中的目标物,在各种无损检测领域被广泛应用,同时人们对空间偏移拉曼光谱的性能特征也进行了广泛而深入的研究。然而,迄今为止,还缺乏对SORS检测不同光学特性材料的详细研究。本研究旨在通过构建一个简明的双层模型来填补这一空白。在该模型中,两种不同光学性质的干扰物质被覆盖在目标物质上,通过分析表层干扰物和底层目标材料的拉曼散射信号强度,我们研究了物质散射性质的不同对SORS检测结果的影响。结果表面,相同检测条件下,表层干扰物散射能力越强,需要的检测空间偏移量越大。我们的研究证明了SORS技术在穿透表层结构进行无损检测应用中的巨大潜力,并提供了对各种材料SORS特性的全面了解。

关键词：空间偏移拉曼散射系数蒙特卡罗方法

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基于SiP技术的VCSEL阵列微系统封装

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激光与光电子学进展 2021年第21期58卷 214-219页

作者：王栎皓付登源赵俊元赵松庆吴根水陈海燕朱银芳杨晋玲中国科学院半导体研究所半导体集成技术工程研究中心北京100083 中国科学院大学材料科学与光电工程中心北京100049 传感器技术国家重点实验室上海200050 中国空空导弹研究院河南洛阳471009 航空制导武器航空重点实验室河南洛阳471009

针对半实物仿真系统的需求,基于系统级封装技术提出了一款由垂直腔面发射激光器(VCSEL)激光器阵列、激光器驱动芯片、电源芯片等组成的微系统,并介绍了基于微机电系统微纳加工技术的VCSEL激光器阵列的制造工艺流程。该激光器的封装方法... 详细信息

针对半实物仿真系统的需求,基于系统级封装技术提出了一款由垂直腔面发射激光器(VCSEL)激光器阵列、激光器驱动芯片、电源芯片等组成的微系统,并介绍了基于微机电系统微纳加工技术的VCSEL激光器阵列的制造工艺流程。该激光器的封装方法具有集成度高、可靠性高等特点,相比于其他驱动及封装方法大大提高了驱动效率和空间利用率,因此在光学成像、通信、互联等领域具有广泛应用前景,为实现半实物仿真中激光成像发生器奠定了基础。

关键词：激光光学激光器阵列垂直腔面发射激光器系统级封装微系统微机电系统微纳加工

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纸基微流控电化学传感器芯片的研究进展

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传感器世界 2020年第12期26卷 1-11页

作者：肖疏雨胡敬芳王继阳宋钰李延生高国伟北京信息科技大学自动化学院北京100192 北京信息科技大学传感器重点实验室北京100101 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室北京200050

由于纸基微流控芯片的自驱动性、易制备、集成度高、低试剂消耗以及成本低等特点,近年来,在分析检测领域得到高度关注,然而,其最大不足是选择性和灵敏度难以满足实际需求。电化学传感器是一类以电极为信号转换器,通过敏感元件的构筑,将... 详细信息

由于纸基微流控芯片的自驱动性、易制备、集成度高、低试剂消耗以及成本低等特点,近年来,在分析检测领域得到高度关注,然而,其最大不足是选择性和灵敏度难以满足实际需求。电化学传感器是一类以电极为信号转换器,通过敏感元件的构筑,将电极表面物质化学反应的选择性和高灵敏相结合,并且由于电化学传感器结构简单,极易与纸基微流控芯片实现高度集成化,因此,电化学传感器与纸基微流控芯片的结合很好地解决了当前纸基微流控芯片在分析检测方面的不足。该文对纸基微流控电化学传感器芯片进行了研究综述,首先介绍纸基在微流控芯片制备方面的特点和优势,以及纸基微流控芯片的加工制备方法,然后阐述了电化学传感器原理和电化学电极的制备方法,最后介绍了近几年纸基微流控电化学传感器芯片在环境、医学和食品检测方面的应用实例,并展望了纸基微流控电化学传感器未来研究趋势。

关键词：纸基微流控芯片电化学传感器电极制备

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离心式气相扩散型蛋白质结晶芯片

离心式气相扩散型蛋白质结晶芯片

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第九届全国微全分析系统学术会议、第四届全国微纳尺度生物分离分析学术会议、2014国际微流控芯片与微纳尺度生物分离分析学术会议

作者：王丽李刚赵建龙中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感器技术联合国家重点实验室上海200050

目前蛋白质结晶是限制结构生物学研究的一个重要瓶颈。近年来，为了降低样品消耗、提高结晶筛选的通量和效率，人们将微流控技术引入了蛋白质结晶领域[1]，但是从结晶筛选模式来说，现有的微流控蛋白质结晶芯片大多是围绕液-液扩散结晶... 详细信息

目前蛋白质结晶是限制结构生物学研究的一个重要瓶颈。近年来，为了降低样品消耗、提高结晶筛选的通量和效率，人们将微流控技术引入了蛋白质结晶领域[1]，但是从结晶筛选模式来说，现有的微流控蛋白质结晶芯片大多是围绕液-液扩散结晶方法和批量结晶方法来设计制作的，而目前结构生物学实验室中应用最广泛的气相扩散结晶筛选方法还未在微流控平台上真正实现，因此导致现有的微流控结晶芯片并未得到广泛接纳和应用。针对现有蛋白质结晶芯片的局限，本文研究了一种可实现气相扩散结晶模式的微流控蛋白质结晶芯片。图1显示了该气相扩散型蛋白质结晶芯片的结构示意图。该芯片由含管道结构的疏水性PDMS片和亲水性玻璃基片可逆键合而成，包括24个结晶单元，每个单元均包含结晶剂定容管道、蛋白质定容管道、结晶反应腔、隔离腔及结晶剂储液管道等关键功能结构，其中隔离腔两侧通过连接管道分别与结晶反应腔和结晶剂储液管道相连，使得反应腔中的结晶液和储液管道中的结晶剂处于一个共通的空间，彼此之间可以发生气相物质交换，从而可以实现基于气相扩散模式的结晶实验。该芯片中的流体操控类似于我们以前研制的圆盘式批量型蛋白质结晶芯片，是通过毛细作用和离心力的协同作用来实现的[2]，首先加入进样口的样品和结晶剂在毛细力的作用下自动充满进样管道和定容管道，在定容管道与结晶反应腔结合处，由于毛细微阀的作用，流体自动停止于此处;然后，将完成充样的结晶芯片放置于离心机上，通过旋转离心，使得定容管道中的样品和结晶剂克服毛细微阀的阻力进入结晶反应腔中，实现定量分配和混合。由于连接管道与隔离腔结合处截面很小，所形成的毛细微阀阻力极大，因此可保证离心过程中结晶反应腔中的液体不会因离心力的作用而进入隔离腔中。图2a和图2b分别显示了结晶芯片中毛细自动充样后和离心分配后的照片。为了评估本文所提出的气相扩散型蛋白质结晶芯片的实用性，我们以结晶模式蛋白溶菌酶为实验对象，进行了芯片上的蛋白质结晶实验。实验结果初步证明了该芯片可以实现基于气相扩散结晶模式的蛋白质结晶条件筛选(如图3所示)。本文所提出的气相扩散型蛋白质结晶芯片将结构生物学实验人员最熟悉和偏爱的气相扩散结晶方法移植到微流控芯片上，有可能提高微流控技术在结构生物学实验室的接纳度，充分发挥微流控技术低耗样、高通量、快速的优势，为提高蛋白质结晶效率服务，同时气相扩散型蛋白质结晶芯片也更有利于传统结晶方法积累的大量宝贵经验有效地转移至微流控结晶芯片上，实现传统方法与新技术的充分融合，促进结构生物学的快速发展。

关键词：微流控气相扩散离心式蛋白质结晶

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基于高密度PDMS通孔膜的循环肿瘤细胞筛选微流控芯片

基于高密度PDMS通孔膜的循环肿瘤细胞筛选微流控芯片

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第九届全国微全分析系统学术会议、第四届全国微纳尺度生物分离分析学术会议、2014国际微流控芯片与微纳尺度生物分离分析学术会议

作者：范晓云贾春平李刚赵建龙中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感器技术联合国家重点实验室上海市长宁路865号 200050

循环肿瘤细胞(CTC)的检测对于预测肿瘤的复发,早期转移以及分阶段治疗有着重大的指导意义,目前常用的CTC分离方法主要有密度梯度离心法、过滤分离法和免疫分选法等,其中过滤法因其简便、快速的优势而受到众多科研及临床工作者的关注[1]... 详细信息

循环肿瘤细胞(CTC)的检测对于预测肿瘤的复发,早期转移以及分阶段治疗有着重大的指导意义,目前常用的CTC分离方法主要有密度梯度离心法、过滤分离法和免疫分选法等,其中过滤法因其简便、快速的优势而受到众多科研及临床工作者的关注[1],尤其是近年来基于MEMS工艺的过滤膜技术的快速发展为过滤式CTC筛选方法走向临床提供了技术基础.比如,基于硅基、聚对二甲苯、聚酰亚胺等材料的高密度过滤膜.不过这几种过滤膜都是通过刻蚀的方法制备的,对工艺设备要求较高,制作成本高昂,在一定程度上限制了过滤式CTC筛选技术的实际应用.针对现有CTC过滤膜技术的不足,本文提出了一种低成本的、基于PDMS浇注复制制作CTC过滤膜的工艺方法,并将其与微流控技术结合,应用于CTC的高效、低成本筛选.本文所设计和制作的CTC过滤芯片分为三层结构：上层进样腔层、高密度PDMS过滤膜和下层废液腔层(图1),其制作流程如图2所示：首先,在含玻璃支撑层的PDMS片上旋涂PVA溶液,加热去除水分制得PVA膜,该膜用作水溶性转移支撑层从模具上剥离转移机械强度较低的PDMS通孔过滤膜[2];然后,将“玻璃-PDMS垫片-PVA膜”压盖在浇注PDMS预聚物的含高密度微柱阵列的模具上;加热固化后,移除玻璃并剥离“PDMS垫片-PVA膜-PDMS通孔膜”;接着,利用Plasma方法将上述组合结构的通孔膜面与包含废液腔层结构的PDMS片键合;键合完成后,将键合组合体浸入去离子水中,数分钟后PVA膜溶解,顺利移除PDMS垫片;最后,再利用Plasma方法将“PDMS通孔膜-PDMS废液腔层”组合体与包含进样腔结构的PDMS片键合,完成芯片的制备.由于上述方法采用韧性强的水溶性PVA膜作为PDMS薄膜的转移支撑层,因此可以顺利地制备完整的PDMS通孔过滤膜,通孔大小、分布与模具一致,且分布均匀(图3).为了验证芯片对CTC的捕获能力,我们加入了A549(20-30μm),SK-MES-1(16-25μm),H446(15-18μm)三种尺寸、种类均不同的细胞进行测试.将已知个数细胞,依次取100以内的0,20,40,60,80,100个细胞作为检测源加入健康人全血中,负压抽吸驱动方式进样测试,样本流速控制在10 mL/h.在此我们获得总体上不低于92％的回收率(回收率=回收细胞数/加入细胞数).由图4可知,芯片对不同数目细胞样本检测性能稳定,具有很高可重复性.本文提出的基于软光刻技术制作出高密度PDMS过滤膜的方法,避免了传统刻蚀方法每制作一批次过滤膜均需多次光刻的复杂工艺过程,大大降低了过滤膜的制作成本,且基于该方法制作的过滤式微流控芯片可以高效的捕获全血样本中的CTC,操作简单,处理样本速度快,捕获的细胞形态完整,有望促进过滤式CTC筛选方法在临床的应用.

关键词：循环肿瘤细胞水溶性转移支撑层过滤膜微流控芯片

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基于渗透脱水的自动化蛋白质结晶高通量筛选芯片

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高等学校化学学报 2012年第10期33卷 2178-2183页

作者：罗娅慧李刚陈强赵建龙中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感器技术联合国家重点实验室上海200050 中国科学院研究生院北京100049

构建了一种基于渗透脱水模式的自动进样微流控结晶芯片.该芯片通过真空预脱气将包含蛋白质和结晶剂的液滴自动分配至结晶微腔阵列中,然后利用集成的一排包含不同浓度盐溶液的透析管道,通过渗透脱水方式经一层聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜实... 详细信息

构建了一种基于渗透脱水模式的自动进样微流控结晶芯片.该芯片通过真空预脱气将包含蛋白质和结晶剂的液滴自动分配至结晶微腔阵列中,然后利用集成的一排包含不同浓度盐溶液的透析管道,通过渗透脱水方式经一层聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜实现液滴的逐渐浓缩,使之趋于过饱和状态,进而形成结晶.此芯片可一次筛选较宽范围的过饱和状态,实现蛋白质结晶的快速优化.利用模式蛋白溶菌酶的结晶实验验证了该芯片的性能。

关键词：自动进样高通量筛选渗透脱水蛋白质结晶

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