田锋[1]2001年在《微机械微腔阵列结构生物传感器的制备和表征》文中研究表明生物传感器从1967年诞生至今经过叁十余年的不断发展，已经从常规型的生物传感器发展到今天的生物传感系统芯片（BioSOC），即在一个芯片上集成数种生物传感器，它的实现必将引起临床分析概念的革新，具有科学进步意义。从广义上说，生物传感系统芯片（BioSOC）是把医院化验室的部分功能移到了电子芯片上，促使临床分析手段逐步走出医院，走进现场，走近病人，步入家庭。这种微型健康监护仪有可能成为21世纪最热门的产品之一，使人们的生活方式发生重大变化。 本实验首先将葡萄糖氧化酶固定在以微电子平面工艺制备的微盘铂电极上，制成了非介体型的葡萄糖氧化酶传感器。然后将谷氨酸传感器和半乳糖传感器集成于同一芯片，并用壳聚糖膜作为生物活性物质的载体，制成了双功能的生物传感器芯片。在pH=6.5，，25℃，800mV（vs.SCE）工作电位条件下，葡萄糖传感器 线性响应范围为0.1-10mmol/L，响应灵敏度为36nA/L，响应时间小于20秒谷氨酸与半乳糖集成传感器 线性范围：谷氨酸为0.1-6.0mmol/L，半乳糖为0.1-10.0mmol/L 与常规分光度法测量比较，偏离：谷氨酸为-0.2mmol/L，半乳糖为为+0.1mmol/L 重现性以变动系数表示，谷氨酸传感器为1.5％，半乳糖传感器为1.7％ 它们的优良特性应当归功于微腔阵列结构，这种结构大大改善了酶膜的粘附性和机械稳定性，而且使大批量生产多功能生物传感器成为可能。 实验表明了壳聚糖作为新型的功能薄膜材料同时具有抗干扰和固定活性物质的能力，从而使传感器的制备更加方便，有望在生物传感器的制备中获得广泛应用。
苗凤娟[2]2010年在《硅微结构材料的制备及应用》文中研究说明近年,微结构材料特别是硅基半导体微结构材料的制备及其在能源、传感器等方面的应用已经成为物理、化学、材料、生物、电子等诸多学科领域学者所共同关注的焦点。微结构材料及其器件已经成为二十一世纪初信息技术发展的主要方向之一。本论文从一维、二维硅微结构材料——多孔硅一维光子晶体和硅微通道入手,首先研究了HF溶液中多孔硅一维光子晶体的形成机制,同时深入地研究了该微结构材料的制备方法,并通过大量实验进行参数优化,从而得到目标多孔硅一维光子晶体的制备工艺条件,随后开展了阵列化岛状多孔硅一维光子晶体在非制冷红外探测器中的应用研究；另一方面,制备了具有较高深宽比的硅微通道结构材料,并开展了它在超级电容器、直接甲醇燃料电池和生物传感器等方面的研究工作,成功制备了基于硅微通道负载金属镍(Ni/Si-MCP)、负载氧化镍(NiO/Si-MCP)和负载金属镍-钯(Ni-Pd/Si-MCP)的纳米复合电极,进一步研究了NiO/Si-MCP电极材料的电容特性,Ni/Si-MCP和Ni-Pd/Si-MCP两种复合材料电极对甲醇和葡萄糖的电催化氧化性能。实验和理论研究结果表明：阵列化岛状多孔硅一维光子晶体的制备方法及其在非制冷红外探测领域应用有一定创新和实用价值；硅微通道负载金属镍-钯复合电极的制备及其在直接甲醇燃料电池中的应用创新更具特色,对发展新型直接甲醇燃料电池一体化电极意义重大。总之,硅微结构材料在红外探测器、超级电容器、直接醇类燃料电池、生物传感器及生物燃料电池等领域均有着巨大的潜在应用价值。本论文主要研究内容和成果包括：本部分主要对多孔硅一维光子晶体的形成原理及相关理论基础进行了深入探讨,并在此基础上结合MATLAB软件对多孔硅一维光子晶体的工艺过程进行了参数模拟分析和讨论,为成功制备不同禁带中心波段的多孔硅一维光子晶体提供了理论支持。在此部分我们首先采用传输矩阵法并利用MATLAB软件对中心波段分别位于5μm、6μm、7μm、10μm的多孔硅一维光子晶体结构进行理论模拟分析和设计；其次在EC-LAB II(自制电化学实验平台)上采用ADLink2501数据卡和Labview软件对实验过程进行实时控制,调控样品制作过程中的最佳运行参数,制备目标样品；然后通过SEM和FTIR等测量技术对其氧化前后的的形貌及光学性能进行检测分析,结果发现氧化后出现禁带中心蓝移现象；最后讨论了其红外频谱宽角度反射器实现的可行性。为了更好地符合实际器件制作需求,我们结合上述各波段非阵列化光子晶体的制作过程参数及实验中氧化工艺影响,通过调整理论模拟及实验程控参数成功制备了中心波段位于12μm的阵列化岛状多孔硅一维光子晶体,为构建高灵敏度的非制冷红外探测器提供了有益的基础性工作。本部分阐述了如何结合传统微电子加工工艺与电化学腐蚀技术来制备硅微通道的方法,其中主要包括氧化、光刻、KOH溶液中倒金字塔诱导坑的刻蚀、HF溶液中低温程控刻蚀等工艺步骤,以及一些自制高深宽比硅微通道刻蚀设备结构特点和使用方法等。最后对制备样品进行测试和表征,结果显示用该方法可制备出开口为5μm×5μm,深度最高可达250μm,且形貌均一,结构完整的硅微通道结构。此外,探索了在硅微通道板上进行无磷化学镀Ni薄膜的工艺过程,并进一步研究了以NiO/Si-MCP纳米复合材料为电极材料制备新型超级电容器的可行性。本部分首先研究了直接甲醇燃料电池的现状和目前阳极催化剂所存在的最主要的问题,然后对制备好的硅微通道进行修饰改性,采用化学镀技术,在其表面和内壁上沉积了镍和镍-钯镀层,并对两种复合镀层材料进行表征后制备成电极,以检测其在碱性溶液中两种结构对甲醇的催化氧化性能。实验结果显示：Ni/Si-MCP纳米复合电极对甲醇存在敏感特性,但催化氧化活化电位较高；而Ni-Pd/Si-MCP纳米复合电极可以更容易和更好地催化氧化甲醇,并能极大降低甲醇氧化活化能；说明硅微通道是一个非常好的催化剂载体,它使催化剂分布得更加均匀且可提供较大的催化反应比表面积,较规则的通道也有利于溶液的流通。同时,一系列实验测试预示Ni-Pd/Si-MCP复合材料电极在直接甲醇燃料电池领域有极广泛的应用前景,为醇类生物燃料电池一体化催化电极的进一步研究提供了良好的平台。另一方面,本部分还进行了Ni/Si-MCP与Ni-Pd/Si-MCP复合材料电极对葡萄糖催化氧化的性能实验研究,结果显示两种复合材料电极都会对葡萄糖浓度敏感,但是Ni-Pd/Si-MCP复合材料电极对葡萄糖敏感度更高,其灵敏度可达81.4μA mM-1,检测限可达5μM。显示了Ni-Pd/Si-MCP复合材料电极在构建葡萄糖燃料电池和葡萄糖传感器方面有巨大潜力。综上所述,本文主要成果有：首先,制备了一种应用于红外热释电探测器衬底结构的既可绝热又可对特定波段红外光有较好反射效果的阵列化岛状多孔硅一维光子晶体结构,为构建高性能的硅基红外探测器衬底提供了可行方案；其次,发展了一种以硅微通道(Si-MCP)阵列为支撑结构的非贵金属电催化电极材料(Ni-Pd/Si-MCP),其催化剂分散良好,利用效率高；第叁,研究了基于Ni-Pd/Si-MCP一体化催化电极对甲醇的催化氧化性能,研究结果表明该电极作为直接甲醇燃料电池(DMFC)的阳极材料对甲醇有良好的催化氧化能力,可实现较负的开启电位和较大的催化电流密度,在构建新型DMFC方面有巨大应用潜力；最后,讨论了Ni-Pd/Si-MCP复合材料电极在新能源以及生物传感器方面的应用。总之,该课题的研究方法及成果一方面对构建高效红外热释电探测器提供了新的可行方案,另一方面对发展低成本、可集成、一体化新型直接甲醇燃料电池或新型可集成生物传感器系统具有重要意义,为微纳技术在绿色能源和新型传感器器件应用领域研究提供了丰富素材,具有一定科研价值,其成果的进一步发展必将产生巨大的社会和经济效益。
孙允陆[3]2015年在《蛋白质微纳光子器件的飞秒激光直写与特性研究》文中进行了进一步梳理蛋白质是生命活动得以进行的重要物质基础。经过长期的自然进化，多种多样的蛋白质分子结构、性质、功能独特而又千差万别，且很多都难以被人工材料所模仿和替代。近年来，人们将各种蛋白质（及衍生物）基生物材料与先进微纳加工和集成技术有机结合，以蛋白质（及衍生物）为重要、关键乃至核心材料，实现了各种新型功能化微纳结构、器件与集成系统——这已成为蛋白质基生物材料的一个重要的最前沿研究方向、应用领域和发展趋势。尤其是，蛋白质（及衍生物）在微纳光/电（子）相关的多学科领域交叉性应用方兴未艾。但是，大部分微纳加工成型技术在亚微米乃至纳米精度真叁维等能力上的不足或缺失，限制了蛋白质（及衍生物）基生物材料在微纳尺度应用的进一步发展（尤其是叁维光子器件与系统）。而另一方面，利用飞秒激光直写技术，人们已经成功的制备了各种器件构型的高质量二维和叁维微纳光子器件。但是，其中大多为基于合成聚合物等传统人工材料，一般仅由各异的器件几何结构来实现各种基本原型功能——这又很大程度上限制了飞秒激光直写制备的微纳光子器件的功能多样化及其在传感检测、生物医学等众多领域的应用拓展。针对以上问题，在本文中，我们使用飞秒激光直写方法，定制各种蛋白质基功能化微纳光/电器件。主要研究内容包括：一，飞秒激光直写获得蛋白质基功能化微透镜器件：1，蛋白质基球面微透镜和谐衍射连续浮雕微透镜，实现其优良的器件质量、光学性能、生物兼容性，尤其是“智能”环境响应（pH，离子浓度等）动态调焦能力；2，蛋白质基相位衍射微透镜，在其优良的原型光学特性基础上，进一步实现了环境变化不敏感、可拉伸弯折的柔性、生物降解等特性。二，蛋白质基微纳光波导器件的飞秒激光直写定制和功能化：1，蛋白质基单纳米线光波导，测得其接近人体组织的光学透过窗口（约600纳米附近）和光透过损耗，并且通过加工过程中共聚“探针蛋白”实现了特异性识别光传感；2，灵活设计和制备了多种蛋白质基功能化微纳波导器件（如微型多模耦合干涉光功分器、Y型结微纳光波导功分器）。叁，真叁维蛋白质基回音壁模式（WGM）微激光器：1，通过综合优化可光加工蛋白质基有源原凝胶、加工参数、“共形”扫描方式，飞秒激光直写制备了高质量的蛋白质基WGM叁维微盘；2，无需退火后处理即实现了叁维蛋白质基WGM微激光器在空气中乃至水相环境中的高性能、稳定激射（水中品质因子达~3300）；3，测试了器件激射谱中心峰位的环境（盐浓度）响应特性。四，飞秒激光直写定制以丝素蛋白为“核心材料模块”的多样化微纳器件：1，实现了纯丝素蛋白的多光子光刻，表征证明了所得二维和叁维丝素蛋白微纳结构的远高于其它蛋白质微凝胶的机械强度（杨氏模量，空气中为~2.2GPa，水相中为~0.22GPa）；2，飞秒激光诱导丝素蛋白交联和金属单质还原装载同步进行，获得了丝素蛋白/银、丝素蛋白/金复合微纳结构与器件，尤其是实现了丝素蛋白/银复合微电导线的长期稳定优良导电性；3，“多维度”调控丝素蛋白/金属复合微纳结构中的金属单质装载量（预曝光还原装载、pH值、溶液组分比例等）；4，ATR-FTIR表征证明各种以丝素蛋白为核心材料的微纳结构中，丝素蛋白发生β折叠结晶（高机械强度的原因），其荧光特性也得到表征；5，首次提出丝素蛋白飞秒激光直写微纳加工的可能机理。综上，在本文工作中，利用蛋白质材基飞秒激光直写技术，首先，获得亚微米乃至纳米级精度的各种高质量二维和叁维蛋白质基微纳光/电器件，较好的实现其原型功能，即以蛋白质基材料作为人工合成聚合物的环境、生物兼容理想替代材料。然后，充分挖掘、利用蛋白质本征性质，赋予所制备器件新颖多样的特性与功能。再进一步，在飞秒激光直写加工过程的之前、其中和之后，运用共混复合、化学修饰、矿化还原装载等方法，进行多样的功能化，以得到具备各种“定制”功能的蛋白质基微纳光/电器件。于是，本文工作实现了在材料功能特性和器件几何构型上“双重”任意设计和可控的飞秒激光直写定制，而有助于推动其多样化的应用拓展。
张亚男[4]2015年在《基于光子晶体的高灵敏度气体传感理论及关键技术研究》文中研究指明随着我国工业化进程的大踏步推进以及机动车保有量的大幅度提升,冶金、石化等重工业排出废气以及机动车排放尾气造成的大气污染已严重威胁了人们的身心健康和生存环境。由于监测是治理的前提,因此,实现快速、实时、高准确度、高灵敏度的气体浓度检测具有非常重大的现实意义。此外,为了拓宽监测范围、降低系统功耗和成本,还迫切需要实现微型化、便携式的检测设备。光学气体传感器以其本质安全、抗电磁干扰、测量范围广、响应速度快、可实现远距离在线监测等优点,近年来受到国内外研究学者的广泛关注,但是微型化和高灵敏度之间的矛盾问题一直制约着这种传感技术的进一步发展。光子晶体作为一种新型光学器件,以其体积小、结构设计灵活以及不同结构下呈现出的特殊光学特性等优点为微型化、高灵敏度的光学传感器研究带来了新的生机,因此,自光子晶体提出以来,基于光子晶体的传感器研究便迅速成为国内外关注的热点之一。本文以光子晶体为主要研究对象,以探索微型化且高灵敏度的光学气体传感方法为主线,以进一步推动光学气体传感器发展为核心目标,开展了基于光子晶体的气体传感理论及关键技术研究工作。针对光子晶体的叁种结构形式,通过深入研究不同结构光子晶体的能带特性、导光方式、光场分布和传感机理,分别提出了基于光子晶体波导、光子晶体微腔、光子晶体光纤的气体传感方法,并从气体传感理论、存在的关键问题、光子晶体结构设计与优化、传感系统设计与性能分析、实验系统搭建与测试为路线展开研究。具体研究内容包括:(1)基于光子晶体波导的气体传感理论及关键技术研究。通过分析光子晶体波导慢光的产生机理及其特性,从理论上论证了光子晶体槽波导慢光在提高气体传感灵敏度方面的可行性,进而创新性地提出了基于光子晶体槽波导慢光的气体传感技术,并结合实际应用需求,分别从解决慢光群折射率与带宽之间的矛盾、克服加工误差与环境影响、提高耦合效率、设计传感结构等方面分析讨论了光子晶体槽波导慢光应用于气体传感技术中所必须考虑的关键性问题。为解决这些问题,首先利用平面波展开法和有限时域差分法,以探讨光子晶体槽波导的能带结构、色散曲线和导模特性为出发点,首创性地提出了基于光子晶体槽波导空气孔位置改变、空气孔形状改变以及液体填充技术的慢光优化方法,获得了群折射率为176、带宽为1.15nm、群速度色散小于5×106ps2/km、对工艺误差和温度不敏感的慢光,且该优化结构具有易于制备、产生的慢光工作波长可根据实际需要进行调节等优点,是目前文献中报道的最好的慢光效果。此外,利用谐振渐变耦合和干涉共振技术,将光子晶体槽波导与普通光纤之间的耦合效率提高到90%以上。然后,结合相关光谱和差分检测技术,设计了基于光子晶体槽波导慢光的微型化、高灵敏度气体检测系统,理论结果表明,由于慢光的引入,系统的测量灵敏度可以提高176倍。最后,搭建配气、混气及传感装置对该检测系统进行初步的实验测试与性能分析,实验结果证明了理论分析的正确性。(2)基于光子晶体微腔的气体传感理论及关键技术研究。通过分析光子晶体微腔的谐振特性及其传感机理,创新性地提出了基于选择性气体吸收分子填充光子晶体微腔的气体传感技术。利用有限时域差分法,详细探讨了光子晶体微腔结构的控光特性、光场分布以及透射特性,并在该领域首次提出将微流体填充技术、慢光技术与光子晶体微腔相结合的思想,实现了折射率灵敏度为450 nm/RIU、品质因子Q为1105、适用于气体传感的光子晶体微腔;根据光子晶体微腔的输出谱特性,首次提出一种基于光纤环形腔衰荡光谱的波长信号解调技术,不仅可以高精度地分辨光子晶体微腔谐振波长的移动情况,而且还可以进一步提高气体的测量灵敏度;理论分析结果表明,该系统最小可探测的甲烷气体浓度为2.37ppm,与目前文献中报道的最好的气体浓度分辨力相当,且系统的传感特性可通过进一步优化光子晶体微腔的谐振特性来提高。该项研究工作首次实现了能够同时具有微型化、高灵敏度以及良好鉴别性能的气体传感技术,具有广泛的学术研究和实际应用价值。(3)基于光子晶体光纤的气体传感理论及关键技术研究。根据空芯光子晶体光纤的传输特性及其气体传感理论,设计并实现了基于光子晶体光纤的反射式气体传感技术。首先,提出一种利用圆化六边形增加占空比,并带有纤芯石英环结构的空芯光子晶体光纤,并利用有限元法分析纤芯包层数、纤芯半径以及纤芯石英环厚度对空芯光子晶体光纤性能的影响,基于此,优化空芯光子晶体光纤的结构参数,使其具有高纤芯光功率比例、低限制损耗、大有效模场面积的特点。然后,设计并制备了具有结构简单、稳定性好、气体填充时间短、耦合效率高等特点的反射式空芯光子晶体光纤气室。最后,首次提出利用粘贴于叁角形悬臂梁上的光纤光栅将宽谱光信号转变为窄带的正弦光信号的信号调制方法,结合二次谐波差分检测技术,设计并搭建了基于空芯光子晶体光纤的反射式气体浓度测量系统,实验结果证明该系统的测量分辨力可达200 ppm,与其它基于光子晶体光纤的气体传感器相比,该传感器具有较高的灵敏度和较高的精度,而其反射式的传感探头将进一步推动光子晶体光纤在气体传感中的实际应用。
吴一聪[5]2002年在《新型细胞微生理计的研究》文中研究表明细胞拥有并表达着一系列分子识别元件，如受体、离子通道、酶等，这些分子都可以作为靶分析物，当它们对外界刺激敏感时，就按照固有的活细胞生理机制进行相应的生理功能活动。以活细胞作为敏感元件已成为生物传感器研究领域的一大热点，这种细胞传感器从生理研究到药物筛选都得到了很广泛的应用。 实时活体监测细胞是全面了解单个细胞生物生理行为及其机制的重要基础，这就要求能够定量测量、分析细胞的内外微环境，分析技术的微型化为此提供了强有力的手段。90年代，美国分子器件公司设计并实现的细胞微生理计(Cytosensor)，一个测定细胞外酸化率的细胞传感器，成功地进入了商业领域。但毕竟在进行药理和生理分析时，一个生理参数是远远不够的。因此，我们研制了一种新型的多功能细胞微生理计，使之能够同时测量细胞外微环境的多种生理参数，如K+、Ca2+、H+等。我们在LAPS表面用PVC成膜法，沉积这叁种离子敏感膜，用叁个不同频率(3KHz、3.5KHz、4KHz)的调制光分别照射LAPS的叁个敏感膜，所测量的光电流(电压)包含了这叁种敏感膜的响应，即测量信号由这叁个频率组成。由PC机进行数据分析，采用快速FFT变换，对信号进行幅值谱分析，可以实时分离出这叁种膜的响应，这样就能同时计算出叁种离子浓度的变化率。 利用这个新型的细胞传感器芯片及其测试分析系统，我们定量分析了几类药物的药效。实验结果表明，这种建立在硅芯片技术基础上的多功能细胞微生理计可以实时、快速、定量分析活细胞在药物作用下的生化产物，从而可以探测细胞的生理功能。细胞内外离子浓度的变化，必然涉及离子通道的变化，而离子通道也可看作一种特殊的细胞表而受体，所以这个系统必将在基于细胞表面受体结构的药物设计中发挥重大的作用。根据这些受体，设计调节剂，以调节细胞功能，进行药物评价和筛选。
吴玮[6]2010年在《二维光子晶体的制备与表征》文中认为本文制备了聚苯乙烯小球蛋白石结构光子晶体并运用单层聚苯乙烯小球模板制备了一系列二维光子晶体,包括α-Fe2O3二维碗状光子晶体和ZnO柱二维光子晶体结构,为制备各种形貌的二维光子晶体提出新思路,并对各种光子晶体的光学性能进行了测量研究。主要内容和创新点如下：给出了几种制备聚苯乙烯小球蛋白石结构光子晶体的方法,包括自然沉降法、垂直沉降法和离心沉降法,发现运用垂直沉降法制得的光子晶体质量最高,自然沉降法其次,离心沉降法最差。并且通过大面积反射谱测量了聚苯乙烯胶体光子晶体的光子带隙。运用垂直沉降法制得的单层聚苯乙烯小球可以做为模板制备一系列二维光子晶体,包括ZnO柱二维光子晶体和α-Fe2O3二维碗状光子晶体结构。聚苯乙烯小球模板法制备方法简单,成本低,重复性好,而且是大面积的生长,为后续制备各种形貌的二维光子晶体打下良好基础。在硅衬底上用模板法和气相传输方法相结合制备了ZnO柱二维光子晶体结构。使用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了氧化锌光子晶体的微观结构。大面积的镜面反射的测量显示了光子禁带的存在。在光子带隙效应和光子晶体的特殊结构进行了光致发光的研究。发现光子晶体结构既能抑制也能加强ZnO光致发光观察。对于波长处于光子晶体带隙的光波,ZnO柱二维光子晶体对其有抑制作用,而对于波长与光子晶体腔相匹配的光波,ZnO柱二维光子晶体对其有增强作用。拉曼散射分析表明,在本实验中存在氧化锌光子晶体缺陷。在硅衬底上用单层聚苯乙烯小球为模板制备了α-Fe2O3二维碗状光子晶体结构。使用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了α-Fe2O3光子晶体的微观结构。产物纯净,不含有β-Fe2O3,并且制备条件的不同对α-Fe2O3光子晶体的微观结构有很大的影响。若模板加热时间过长,会制得质量较差的网状α-Fe2O3二维光子晶体结构,因此,控制处理模板的时间是制备α-Fe2O3光子晶体的关键。
钱栋梁[7]2017年在《多孔硅/石墨烯复合材料制备及性能研究》文中研究说明具有多孔结构的硅基材料在光学、电学、力学等方面具有许多优良特性,自1956年被科学家发现后,在诸多领域(例如微电子器件)都有广泛的应用前景。随着技术的发展,传感器的尺寸减小到纳米级,硅基材料在微纳传感器应用方面遇到瓶颈。而石墨烯是当前科学界研究最火热的材料之一,它优异的物理性能使其成为微纳器件潜在的基础材料。基于石墨烯的微纳传感器已成功制备出,但石墨烯器件产业化依旧存在一定的难度:如石墨烯的大批量、高质量生产,衬底对石墨烯的影响等问题。本文基于电化学腐蚀加工技术及石墨烯转移制备技术,在单晶硅衬底上成功制备出多种新颖的石墨烯/多孔硅复合结构,并对其形成机理及性能进行较为深入的探讨。本文的主要研究工作及创新点如下:(1)基于等离子体增强化学气相沉积法、干法刻蚀技术及腐蚀基底法,在氮化硅衬底上制备出几种不同表面织构(孔阵列及沟道阵列),并将石墨烯转移至多孔氮化硅表面。利用扫描电子显微镜、原子力显微镜、拉曼光谱仪对石墨烯/多孔氮化硅复合材料进行表征和表面应力特性研究。结果表明在石墨烯的2个特征峰中2D峰对应变的产生更为敏感。通过对比发现,相同粗糙度下不同形貌的衬底会导致石墨烯产生不一样的拉伸应变。以及相同形貌下,不同的深度也会对石墨烯产生不一样的拉伸应变。分析了衬底形貌对石墨烯力学性能的影响,为石墨烯复合材料器件的制备提供了实验及理论基础。(2)提出一种提高多孔硅光致发光性能的新方法。通过在多孔硅表面覆盖一层石墨烯,制备一种新型的多孔硅/石墨烯复合材料,大大提高了多孔硅的光致发光效率。通过荧光分光度计对该复合材料进行光致发光性能测试。结果表明,硅片的类型及腐蚀电流密度对其光学性能有影响,当电流密度为100 mA/cm2时多孔硅/石墨烯复合材料的光致发光性能提高了近6倍。(3)研究了这种多孔硅/石墨烯复合材料高光致发光特性的作用机理。采用拉曼光谱仪对制备出的石墨烯进行性能表征,发现其2D峰发生了蓝移。并使用傅里叶红外光谱仪检测发现该复合材料表面有大量的官能团,而这些官能团是该材料光致发光性能提高的主要因素。
参考文献：
[1]. 微机械微腔阵列结构生物传感器的制备和表征[D]. 田锋. 中国科学院上海冶金研究所. 2001
[2]. 硅微结构材料的制备及应用[D]. 苗凤娟. 华东师范大学. 2010
[3]. 蛋白质微纳光子器件的飞秒激光直写与特性研究[D]. 孙允陆. 吉林大学. 2015
[4]. 基于光子晶体的高灵敏度气体传感理论及关键技术研究[D]. 张亚男. 东北大学. 2015
[5]. 新型细胞微生理计的研究[D]. 吴一聪. 浙江大学. 2002
[6]. 二维光子晶体的制备与表征[D]. 吴玮. 华东师范大学. 2010
[7]. 多孔硅/石墨烯复合材料制备及性能研究[D]. 钱栋梁. 江苏大学. 2017
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