玻璃基微纳通道的制造及应用研究

发布时间：2020-06-01 18:18

【摘要】：固态微纳通道,是指孔径小于几个微米的三维孔,当孔径小于100纳米时又被称为纳通道。固态微纳通道用于基因测序,被认为是快速测序方法中最具竞争力的一种方式。课题以固态微纳通道器件为研究对象,研究三维玻璃毛细管微纳通道工业化生产的制造方法和工艺,研究其在生物和医药工程领域中的应用价值。本文以玻璃基微纳通道的工业化制造为研究对象,针对玻璃毛细管拉伸过程中出现的孔内径堵塞的现象,提出对玻璃基微纳通道的切割方法,制造孔径小于1μm的玻璃基微纳通道,以及探索其在微液滴生成领域的应用。具体工作如下:首先研究了玻璃基毛细管微纳通道拉制过程,针对微纳通道出现堵塞的现象,对前人的基于激光加热的毛细管拉伸装置提出改进,拉制出尖端堵塞的玻璃基毛细管且尖端未堵塞区域的内径小于1μm;其次利用振子的弯振为毛细管尖端提供位移载荷使其发生断裂,制造出微纳通道;然后分析了三维玻璃微纳米孔尖端断裂的机理,为玻璃管尖端切割装置的设计提供技术参数和理论可行性分析;搭建测试电路,对微纳通道的检测方法开展研究,研究尖端内径与尖端内阻值的关系;最后,在此基础上建立了微液滴生成装置,探索玻璃基微纳通道在微液滴生成领域的应用价值。该装置可使液滴克服粘性力落下并且落在可控的范围内,生成微米级尺寸的微液滴。
【图文】：

图 1.1 SiN 薄膜芯片制造流程 图 1.2 SiN 纳米孔制作流程一种是利用刻蚀的方法得到纳米孔[27]，其原理如图 1.3 所示。在 5 英寸的 n 型硅晶0.3μm 厚的 Si3N4刻蚀层。通过光电化学腐蚀的方法在晶圆上形成孔阵列。不同的蚀出不同的孔形。其中，KOH 溶液能腐蚀出倒金字塔型的纳米孔，如题 1.4(a)所

图 1.1 SiN 薄膜芯片制造流程 图 1.2 SiN 纳米孔制作流程一种是利用刻蚀的方法得到纳米孔[27]，其原理如图 1.3 所示。在 5 英寸的 n 型硅晶0.3μm 厚的 Si3N4刻蚀层。通过光电化学腐蚀的方法在晶圆上形成孔阵列。不同的蚀出不同的孔形。其中，，KOH 溶液能腐蚀出倒金字塔型的纳米孔，如题 1.4(a)所
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB383.1

【参考文献】

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本文编号：2691878