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1、碩士研究生學(xué)位論文新疆大學(xué)論文題目(中文)：基于多孔硅一維光子晶體微陣列器件的研究論文題目(外文):ResearchofMicroarrayBasedonone-imensionalPorousSiliconPhotonicCrystal研究生姓名：陳位榮學(xué)科、專(zhuān)業(yè)：物理學(xué)、光學(xué)研究方向：光學(xué)器件導(dǎo)師姓名職稱(chēng)：賈振紅教授論文答辯日期2016年5月25日學(xué)位授予日期2016年6月日新疆大學(xué)2016屆碩士研究生學(xué)位論文摘要多孔硅（PorousSilicon,PSi）是一種優(yōu)良的納米材料，在生物傳感領(lǐng)域有較好的應(yīng)用前景。微陣列是指在基片表面很小的面積上構(gòu)建大量的分析單元和系統(tǒng)，
2、將這些單元和系統(tǒng)進(jìn)行有序的排列，可實(shí)現(xiàn)對(duì)生物化學(xué)組分快速、準(zhǔn)確的檢測(cè)。本論文主要利用PSi光子器件兼容性好的特點(diǎn)，結(jié)合現(xiàn)存的平面微加工技術(shù)，采用光刻和電化學(xué)腐蝕方法，制備出PSi一維光子晶體微陣列器件，通過(guò)自行設(shè)計(jì)的光學(xué)特性分析系統(tǒng)，利用光子晶體的光學(xué)特性，對(duì)PSi微陣列器件進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)了免標(biāo)記、快速、實(shí)時(shí)并行的高靈敏度的檢測(cè)。論文研究?jī)?nèi)容有二部分：（1）成功設(shè)計(jì)并制備PSi一維光子晶體布拉格反射鏡（Braggreflector,BR）8?8微陣列器件，利用布拉格反射鏡的光學(xué)特性，在633nm激光垂直入射情況下，用數(shù)字圖像觀(guān)察了以P型單晶硅為載片和以微陣列芯片為載片的P
3、Si布拉格反射鏡的表面反射光的變化情況，驗(yàn)證了數(shù)字圖像呈現(xiàn)法對(duì)微陣列芯片的研究的可行性，排除了這類(lèi)陣列因需要通過(guò)光譜儀逐一分析每一個(gè)單元的中心波長(zhǎng)的困難，可實(shí)現(xiàn)高靈敏度的生物檢測(cè)；（2）設(shè)計(jì)并制備了PSi一維光子晶體微腔的9?9微陣列器件。利用轉(zhuǎn)移矩陣法分析了這類(lèi)微陣列的光學(xué)特性，給出了一種適合于微陣列折射率變化檢測(cè)的方法，研究了在633nm激光入射情況下，微陣列每個(gè)陣列單元折射率和反射率之間的關(guān)系，并通過(guò)數(shù)字圖像觀(guān)察了陣列表面反射率變化情況，借助反射率測(cè)-3量方法，實(shí)現(xiàn)低于10折射率變化的檢測(cè)。而通過(guò)觀(guān)察數(shù)字圖像亮度，通過(guò)理論分析生物分子進(jìn)入PSi層數(shù)的不同，導(dǎo)致其檢測(cè)
4、靈敏度將發(fā)生較大的變化。實(shí)現(xiàn)了免標(biāo)記、快速、實(shí)時(shí)且并行的高靈敏度折射率測(cè)量。關(guān)鍵詞：多孔硅；光子晶體；微陣列；折射率I新疆大學(xué)2016屆碩士研究生學(xué)位論文AbstractPSiisanexcellentnanomaterialwhichhasgoodapplicationprospectsinbiosensing.Microarrayreferstoalargenumberofanalysisunitsandsystemsconstructedonasmallareaofsurfaceofthesubstrate,andarrangedthemorderly,thusre
5、alizingafastandaccuratedetectiontothebiochemicalcomposition.Inthisthesis,wetakeadvantageofthegoodcompatibilityofPSiphotonicdevices,combinewiththeexistingmicrofabricationtechniques,adoptelectrochemicaletchingmethodtopreparePSiphotoniccrystalmicrocavityarraydevice.Byadoptingtheanalysissyste
6、mofopticalpropertiesdesignedbyourselvesandmakinguseoftheopticalpropertiesofphotoniccrystals,westudyonthePSimicroarraydevice,andrealizefast,accurateandreal-timeparallelhighsensitivitydectection.Thepaperconsistsoftwoparts:(1)Successfullydesignedandpreparedone-dimensionalPSiphotoniccrystalsB
7、R8?8microarraydeviceusingtheopticalpropertiesofBRthroughself-designedopticalcharacterizationsystem,undertheincidenceof633nmlaser,thedigitalimagesareusedtoobservethechangesofPSiBraggreflectorwiththeP-typesinglecrystallineandmicroarraychipasslides,andvalidatethefeasib
