10 فروردین 1403
رضا حاجي آقائي وفائي

رضا حاجی آقائی وفائی

مرتبه علمی: دانشیار
نشانی: بناب - دانشگاه بناب
تحصیلات: دکترای تخصصی / مهندسی برق
تلفن: 04137745000-1624
دانشکده: دانشکده فنی و مهندسی
گروه: گروه مهندسی برق

مشخصات پژوهش

عنوان
طراحی و شبیه سازی بیوسنسور مبتنی بر ترانزیستور اثر میدان حساس به یون با کمک میکروسیالات
نوع پژوهش پایان نامه
کلیدواژه‌ها
ترانزیستور اثر میدان حساس به یون، بیوسنسور، کانال میکروسیالات، جریان الکترواسموتیک، الکتروسینتیک، الکترولیت، لایه اکسید
پژوهشگران امیر آزادی (دانشجو)، عبدالله علیزاده (استاد راهنمای اول)، رضا حاجی آقائی وفائی (استاد راهنمای دوم)

چکیده

با توجه به افزایش روز افزون نیاز به تراشه هایی با ابعاد کوچک، استفاده از فناوری های جدید در ساخت ترانزیستورها به عنوان جزء اصلی تراشه ضروری به نظر می رسد. نانو تکنولوژی و الکترونیک مولکولی، روشی نوین برای ساخت ترانزیستورها در ابعاد کوچک است. در طول سال های اخیر علاقه زیادی به توسعه سنسورهای بیو الکترونیک مبتنی بر ترانزیستورهای اثر میدان حساس به یون (ISFET) نشان داده شده است. بیشترین کاربرد ISFET ها در زمینه سنسورهای pH می باشد. در این پژوهش سنسور pH بررسی شده است. در سنسور اندازه گیری pH، غلظت یون های هیدروژن سنجیده می شود. این یون ها در محیط الکترولیت در قسمت گیت سنسور قرار می گیرند. در ISFETالکترولیت مابین لایه اکسید ترانزیستور و گیت قرار دارد و عملکرد ISFET مشابه ترانزیستورهای اثر میدان نیمه رسانای اکسید- فلز است. با تغییر غلظت یون های هیدروژن، ولتاژ گیت – سورس ترانزیستور تغییر یافته و باعث شیفت منحنی می شود. از روی تغییر منحنی ، می توان به مقدار pH محیط پی برد. این ساختار در محیط COMSOL شبیه سازی شده و نمودار های جریان- ولتاژ در حالت های مختلف بدست می آید. هدف در این پژوهش، بالا بردن حساسیت و بهتر شدن عملکرد سنسورهای ISFET با کمک میکروسیالات می باشد. با کمک میکروسیالات یک آشوب در مسیر عبور الکترولیت توسط الکترودهای قرار گرفته شده در سطح میکروکانال ایجاد می شود. با کمک این آشوب الکترولیت به سمت سنسور هل داده می شود. میزان این جابجایی با ولتاژ های مختلف مورد بررسی قرار می گیرد و مناسب ترین حالت انتخاب می شود. با اعمال ولتاژ به الکترودها، جریان الکترواسموتیک ایجاد شده است. جریان الکترواسموتیک باعث هل دادن آنالیت به سطح سنسور شده است.