Wyniki 1-8 spośród 8 dla zapytania: authorDesc:"Michał ZABOROWSKI"

Development of REFET for Differential Measurements of pH in a Fluidic System DOI:10.12915/pe.2014.11.39

Czytaj za darmo! »

This paper describes the fabrication of the REFET structure by means of plasma oxidation of silicon nitride and discusses the results of differential pH measurements and quasi-REFET characterization. The source follower measurement circuit and housings for the fluidic systems are shown. The pH measurement of the diluted hydrochloric acidis presented as an exemplary application. . Streszczenie. W pracy przedstawiono dotychczasowy rozwój technologii REFETów. Opisano wytwarzanie REFETa metodą utleniania plazmowego warstwy azotkowej. Zaprezentowano układ pomiarowy wtórnika źródłowego i obudowy przepływowe. Podano wyniki kwalifikacji kwazi-REFETów i różnicowych pomiarów pH. Zaproponowano zastosowanie przyrządu wraz z pseudoreferencyjną elektrodą Pt do pomiarów w rozcieńczonym HCl. Rozwój technologii REFETów z przeznaczeniem do pomiaru pH Keywords: REFET, ISFET, Reference electrode. Słowa kluczowe: REFET, ISFET, elektroda referencyjna. doi:10.12915/pe.2014.11.39 Introduction Ion Sensitive Field Effect Transistors (ISFET) are used as a versatile basic devices for fabrication of various chemical and biochemical sensors. According to this concept a liquid analyte is used as a gate electrode of the transistor. Analyte potential is controlled by means of a reference electrode. The Ag/AgCl reference electrode exhibits stability in a water solution of chloride ions when the concentration is kept constant. The electrode is usually placed in a tube filled with KCl solution and separated from the analyte by a porous membrane. This arrangement of the reference electrode makes miniaturization hardly possible. Simple metal electrode shows a potential drop in an electrolyte and the range of changes depends on the electrolyte composition, type of metal and the state of its surface. However, the potential drop is usually unstable and difficult to observe. The problem can be overcome by differential measurements using an ISFET and a Reference FET (RE[...]

Integracja czujników na podłożu Si w modułowym systemie przepływowym

Czytaj za darmo! »

Elektroniczne czujniki chemiczne są często stosowane do charakteryzacji roztworów wodnych, zarówno w pracach laboratoryjnych, jak i w ochronie środowiska naturalnego [1, 2]. Niewielkie rozmiary tych czujników sprzyjają budowie bardziej złożonych systemów pomiarowych. Celem pracy było zbadanie możliwości integracji w systemie pomiarowym różnych przyrządów wykonanych na monokrystalicznych podłożach krzemowych. Budowa systemu przepływowego W ramach prac nad czujnikami przeznaczonymi do monitorowania czystości wody (projekt FP6: Water Risk Management in Europe - WARMER [2]) skonstruowano formę wtryskową do wytwarzania obudów przepływowych do sensorów pracujących w systemach mikrofluidycznych. Obudowa z tworzywa ABS (Akrylonitryl-Butadien-Styren) może być wytwarzana jako przezroczysta lub całkowicie nieprzezroczysta w kolorze czarnym. Składa się z pięciu sprężyście połączonych części, które można rozłączać podczas eksploatacji, na przykład w celu wymiany struktury sensorowej. Sensor umieszczany jest w gnieździe obudowy, a połączenie uszczelnione za pomocą o-ringu. Sprężyste zaczepy i dopasowany do nich kształt obudowy umożliwiają szeregowe połączenie wielu obudów w większy system pomiarowy o elastycznej konstrukcji - rys. 1. Pierwszy i ostatni człon systemu stanowią moduły zakończone gwintowaną tuleją 28-1/4", typową dla zastosowań mikrofluidycznych. Obudowa przeznaczona jest do czujników o wymiarach 5 x 5 mm i grubości około 0,5 mm, posiadających maksymalnie 2 wyprowadzenia elektryczne, umieszczone z przeciwnej (nie zwilżanej) strony struktury. Dwa sprężyste pozłacane styki w części kontaktowej zapewniają połączenie elektryczne. Do tej obudowy dopasowana jest także dedykowana okrągła elektroda referencyjna o średnicy 10,5 mm, którą umieszcza się zamiast części kontaktowej ze stykami. Elektroda referencyjna stanowi niezbędny element systemu czujników przeznaczonego do monitorowania elektrochemicznych właściwości roztworów wodny[...]

Wytwarzanie miniaturowych sensorów elektrochemicznych i matryc sensorów na podłożu krzemowym


  Materiały i metody technologiczne, wypracowane dla potrzeb technologii planarnej układów scalonych, znajdują także zastosowanie w produkcji różnego rodzaju sensorów. W Zakładzie Technologii Mikrosystemów i Nanostruktur Krzemowych ITE w Piasecznie podejmowano już prace związane z wytwarzaniem czujników chemicznych na podłożach krzemowych [1, 2]. W ramach niniejszej pracy wytworzono trzy rodzaje sensorów w technologii planarnej, kompatybilnej z technologią CMOS. Prace prowadzone były na linii technologicznej, działającej w cleanroomach klasy ISO 6 (1000) i ISO 4 (10). Opis technologii W pracach używano jednostronnie polerowane płytki z monokrystalicznego krzemu o orientacji (100) i średnicy 100 mm. Na płytkach o rezystywności 0,01 Ωcm wytwarzano warstwę tlenku termicznego o grubości 100 nm w rurze kwarcowej w 1000°C. Następnie w reaktorze LPCVD w wyniku reakcji dwuchlorosilanu (SiH2Cl2) z amonia[...]

Modelowanie i wytwarzanie mikrosystemów dla zastosowań w chemii i diagnostyce biomedycznej

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono procesy technologiczne mikroinżynierii krzemowej wykorzystane do wytwarzania przyrządów opracowywanych w ramach projektu MNS-DIAG. Kluczowymi procesami dla wytwarzania opracowywanych w ramach tego projektu demonstratorów są: głębokie plazmowe trawienie podłoża krzemowego, procesy łączenia płytek podłożowych z innymi płytkami krzemowymi, ceramicznymi lub szklanymi, procesy elektrochemicznego osadzania metali szlachetnych oraz procesy nakładania i kształtowania warstw polimerowych. Abstract. The development of silicon technology over the last few decades has enabled production of complex integrated circuits and has also contributed to the development of microsystems containing sensors, actuators, and signal processing circuits. Currently, microsystems based on silicon technology, complemented by processes specific to MEMS technology, are widely used in both automotive as well as in chemistry, biology or medicine. The paper presents processes used to manufacture silicon microsystems developed in the fame of the project “Microsystems for biology, chemistry and medical applications". The project goal is to develop a range of biomedical devices and chemical sensors: lab on a chip for determination of psychotropic drugs in saliva samples, diagnostic instruments for analysis of body secretion for fertility and pathological states monitoring, diagnostic instruments for evaluation of bovine embryos, microreactors for cell culture, arrays of chemical sensors for detection of Gramnegative bacteria and MEMS for medical diagnostic equipment. Key manufacturing processes used for fabrication of these devices are: deep plasma etching of silicon substrate, bonding of silicon, ceramic or glass substrates, electrochemical deposition and patterning of noble metals and coating and patterning of polymer layers on silicon and glass substrates. (Preparation Modeling and manufacturing of microsystems for applications in chemistry and bio[...]

Mikroprzepływowe immunoczujniki z detekcją amperometryczną

Czytaj za darmo! »

W przypadku nowoczesnych urządzeń analitycznych, takich jak bioczujniki bardzo istotnymi cechami są: niski koszt pojedynczego testu, jak najkrótszy czas w którym można uzyskać wyniki, wielofunkcyjność, duża czułość oraz możliwość analizowania złożonych próbek. Można to uzyskać poprzez zastosowanie układu mikroprzepływowego, amperometrycznego systemu detekcji oraz analitycznych technik immunoenzymatycznych, takich jak ELISA (Enzyme-Linked Immunoassay), czy ELISPOT (Enzyme-Linked Immuno-Spot Assay) [1]. W przypadku detekcji amperometrycznej najczęściej używane są immunoglobuliny z klasy G (IgG) znakowane enzymami, takimi jak: fosfataza alkaliczna, peroksydaza, katalaza, laktaza i galaktozydaza. Istnieje szeroki wybór testów ELISA nadający się do aplikacji w czujnikach do oznacz[...]

Opracowane w ITE krzemowe detektory cząstek do międzynarodowych badań nad transaktynowcami


  Transaktynowce - najcięższe pierwiastki chemiczne (liczba atomowa większa od 103), nie występujące w przyrodzie, otrzymywane w wyniku reakcji jądrowych, są przedmiotem badań w wielu ośrodkach światowych, z których najważniejszymi są: ● Lawrence Berkeley National Laboratory w Berkeley, w USA (BNL), ● Zjednoczony Instytut Badań Jądrowych w Dubnej w Rosji (ZIBJ), ● GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung GmbH w Darmstadt w RFN (GSI). W 2004 roku Instytut Technologii Elektronowej nawiązał współpracę z Institut für Radiochemie - Technische Universität München (IR TUM) w dziedzinie detektorów do badań nad transaktynowcami. Na zamówienie i we współpracy z IR TUM opracowano i wykonano w ITE 4 typy 64-elementowych matryc chromatograficznych (64 x 100 mm2) nazwanych TUM1/Al i TUM1/Au, oraz TUM2/SiO2, TUM2/Au do opracowanego tam systemu detekcyjnego COMPACT (Cryo On-line Multidetector for Physics And Chemistry of Transactinides) przeznaczonego do międzynarodowych badań, prowadzonych głównie w GSI. Matryce TUM1 i TUM2 stosowano w badaniach nad otrzymywaniem i właściwościami hasu (symbol Hs, liczba atomowa 108). Kolejne 2, zmodyfikowane typy (TUM4/SiO2, TUM4/Au) opracowano i wykonano dla GSI. Matryce TUM4 stosowano w badaniach nad pierwiastkiem 114, a obecnie stosowane są do pierwszych na świecie badań nad pierwiastkiem 119 i 120. Bardzo dobre rezultaty, uzyskane w badaniach hasu, przy zastosowaniu matryc TUM1, spowodowały zainteresowanie Paul Scherrer Institut - Villigen - Szwajcaria (PSI) detektorami ITE. Na zamówienie i we współpracy z PSI opracowano i wykonano w ITE[...]

Krzemowe, 16-elementowe matryce fotodiodowe specjalizowane do monitorowania optycznego czujników mikrodźwigniowych


  W czujnikach mikrodźwigniowych, zmiany stanu fizyko-chemicznego rejestrowane są poprzez rejestrację przemieszczenia (ugięcia) mikrodźwigni. Jedną z najczulszych metod pomiaru tego przemieszczenia jest metoda odbicia wiązki optycznej (Optical Beam Deflection - OBD). W metodzie tej, odchylenie wiązki świetlnej odbitej od mikrodźwigni, padającej na matrycę fotodiodową o odpowiedniej konfiguracji elementów światłoczułych, wykrywane jest przez pomiar zmiany rozkładu mocy optycznej na [...]

Detekcja neutronów i detekcja radonu przy wykorzystaniu krzemowych detektorów naładowanych cząstek – nowa koncepcja osobistej dozymetrii


  W Institut für Strahlenschutz, Helmholtz Zentrum München (HZM) opracowywane są przyrządy nowej generacji do monitorowania zagrożeń radiacyjnych, wykorzystujące detektory krzemowe. Są one jednymi z pierwszych na świecie miniaturowych, zasilanych bateryjnie przyrządów tego typu - o wymiarach porównywalnych z dozymetrami kliszowymi. Czas ich nieprzerwanej pracy bez wymiany baterii przekracza 6 miesięcy. Pomiar odbywa się w sposób ciągły (w czasie rzeczywistym), co umożliwia natychmiastowe sygnalizowanie zagrożeń. Wyniki pomiarów są gromadzone w pamięci, dzięki czemu możliwe jest kontrolowanie historii występowania zagrożeń. W Instytucie Technologii Elektronowej (ITE) opracowywane są we współpracy z HZM i wytwarzane detektory krzemowe do opracowywanych w HZM przyrządów. Detektory te, dla spełnienia wymagań stawianych przez przyrządy nowej generacji muszą charakteryzować się ekstremalnie dobrymi parametrami (bardzo mały prąd ciemny, bardzo małe szumy, duża czułość, duża powierzchnia aktywna, małe napięcie pracy). W niniejszej pracy opisano opracowane w ITE sensory neutronów dla dozymetru neutronów do monitorowania składowisk zużytego paliwa nuklear[...]

 Strona 1