研究目的
研究通过集成纳米压印技术(NIL)与CMOS工艺制造的阵列化图案EIS pH传感器的传感特性。
研究成果
采用纳米压印技术制备的阵列图案EIS pH传感器,其传感性能较单结构传感器有显著提升。高密度方形图案优化了传感器性能,显示出未来在EIS或ISFET生物化学传感应用中的潜力。
研究不足
该研究提到所使用的介电材料SiO2长期稳定性较差,这为未来研究的优化指明了潜在方向。
1:实验设计与方法选择:
本研究结合纳米压印技术(NIL)与CMOS工艺制备阵列化EIS pH传感器,通过原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)对图案进行研究。
2:样本选择与数据来源:
采用p型(100)硅晶圆,阵列图案由线状与方形结构组成,尺寸约200-400纳米,宽高比约为1/1至1/2。
3:实验设备与材料清单:
AFM、SEM、用于SiO?沉积的低压化学气相沉积(LPCVD)、用于背面接触金属沉积的电子枪蒸发器、用于定义传感区域的SU-8光刻胶。
4:实验流程与操作步骤:
制备过程包括采用热固化光刻胶(PMMA)的纳米压印、反应离子刻蚀(RIE)干法刻蚀、SiO?传感膜沉积,以及使用环氧树脂在PCB板上的封装。
5:数据分析方法:
通过半导体参数分析仪B1500配合Ag/AgCl参比电极在溶液环境中研究电学与传感特性。
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获取完整内容-
Atomic Force Microscopy
AFM
Studying the surface morphology of PMMA resist after NIL.
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Scanning Electron Microscopy
SEM
Studying the patterned structures after RIE etching process.
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Semiconductor Parameter Analyzer
B1500
Studying the electrical and sensing properties of the EIS sensors.
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Ag/AgCl Reference Electrode
Used in solutions for studying the electrical and sensing properties of the EIS sensors.
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