基于绝缘体上硅（SOI）场效应晶体管的生物传感器具有高潜力，可用于检测肌钙蛋白 I 等生物分子，并支持无标记实时分析。本研究旨在开发用于检测急性心肌梗死标志物——肌钙蛋白 I 的 SOI 生物传感器设计。该设计的显著特点是在生物传感器表面直接集成两个接地电极，可有效消除液样静电势并降低生物传感器元件的物理击穿风险。实验采用高特异性抗...
本文首次提出一种无标记无结半导体器件新构型，用于提高生物分子识别灵敏度。与传统在栅氧化层中制作纳米空腔不同，该设计将纳米空腔置于沟道区，适用于具有高工作电流的SOI无结生物器件。为更好调控导电机制，在埋氧层内沟道下方制作孔沟槽，通过调制能带提升传感性能。与需要较厚栅氧化层以捕获生物分子的传统生物传感器相比，该器件可在极薄栅氧化层下工...
本文提出一种单输入、单输出的三重非对称微环谐振器（TUMRR）结构，并采用延迟线信号处理方法在 z 域对其统计特性进行建模。作者利用 Mason 增益法则推导该结构的传递函数，并在绝缘体上硅（SOI）平台上实现其光学滤波与生化传感功能。通过有限差分时间域（FDTD）方法获得场响应，由频率响应曲线分析光学滤波器特性，得到自由光谱范围（...
作者制备了基于绝缘体上硅（SOI）结构的纳米丝带芯片（SOI-NR芯片），其表面通过共价固定寡核苷酸分子探针（oDNA探针）进行敏化，用于检测人胶质瘤相关环状核糖核酸（circRNA）分子标志物。探针序列与目标分子互补，目标分子为胶质瘤标志物NFIX环状RNA（circNFIX）的合成寡脱氧核糖核酸（oDNA）类似物。实验首先在纯缓...
本文开发了一种基于聚酰亚胺（PI）/硅/二氧化硅的压阻微悬臂梁生物传感器，用于黄曲霉毒素B1（AFB1）的痕量检测。为同时利用单晶硅的高压阻系数和PI的小弹簧常数，柔性压阻微悬臂梁采用绝缘体上硅（SOI）晶圆中的埋氧（BOX）层作为底部钝化层，顶层单晶硅作为压阻层，薄PI膜作为顶部钝化层。为提高灵敏度和输出电压稳定性，四个相同压阻器...
本文报道了一种基于一维光子晶体微环谐振器（PhCR）的无标记光学生物传感器。该器件在绝缘体上硅（SOI）平台制备，微环中引入周期性空气孔形成一维光子晶体波导，使局域光学模式与空气孔内表面及顶表面产生更强光-物质相互作用，从而同时检测孔内和表面结合的分析物。与常规微环谐振器相比，PhCR 在体积折射率传感和表面生物分子传感中的灵敏度均...
本文在绝缘体上硅（SOI）平台上实现了一种谐振增强、缺陷介导的环谐振器光电探测器，并将其作为单片式生物传感器，为微环谐振器传感器与光电探测器在片上实验室（lab-on-chip）中的低成本集成提供了新途径。该方案避免了在 SOI 芯片上集成 III-V 或锗基混合光电探测器所带来的复杂工艺和高成本问题。器件利用微环谐振腔中的光强积累...
本文提出并实验演示了W1光子晶体波导与开槽光子晶体波导（SPhC）之间的反向耦合器。由于W1与SPhC基模色散斜率相反，两者侧向靠近时在反交叉点形成小禁带，使特定波长的光从W1反向耦合进入SPhC空气槽模式。耦合中心波长和带宽可通过孔间距、槽宽、孔半径等几何参数调控，且功率传输呈指数衰减而非周期性交换。作者采用2D FDTD模拟，并...
SOI（silicon-on-insulator）微环谐振器已被证明是无标记纳米光子生物传感器的优秀平台。其高折射率对比度允许制备微米级传感器，有利于多路复用检测，但也会因波导粗糙度引起背向散射，使顺时针与逆时针传播模式耦合，导致本征模式分裂并降低共振品质因子。在生物传感器应用中，共振波长通常由拟合算法自动跟踪，不可预测的模式分裂会...
本文提出一种基于同心硅绝缘体上（SOI）微环谐振器的超紧凑、并行、无标记生物传感器。数值研究表明，与传统单环传感器相比，该传感器具有更高灵敏度和更大检测面积。作者分析了DNA杂交检测灵敏度，将探针固定在双同心环谐振器顶部及环间空气隙中。对于检测面积为27.646 μm²的同心双环系统，体检测灵敏度为683 nm RIU⁻¹。研究还分...