藉由官能化的氧化鋅製作具選擇性且能即時偵測的一氧化氮感測器

簡易檢索 / 詳目顯示

回結果列表

研究生：	張正忠 Chang, Cheng-Chung
論文名稱：	藉由官能化的氧化鋅製作具選擇性且能即時偵測的一氧化氮感測器 Selective real-time nitric oxide detection by functionalized zinc oxide
指導教授：	洪勝富 Horng, Sheng-Fu 孟心飛 Meng, Hsin-Fei
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	電機資訊學院 - 光電工程研究所 Institute of Photonics Technologies
論文出版年：	2009
畢業學年度：	97
語文別：	中文
論文頁數：	77
中文關鍵詞：	一氧化氮、感測器、氧化鋅、官能化、氯化血紅素、選擇性、即時性、可逆性
外文關鍵詞：	nitric oxide, sensor, ZnO, functionalized, hemin, selective, real-time, reversible
相關次數：	點閱：5 下載：0
分享至:	分享至facebook 分享至twitter

查詢本校圖書館目錄查詢臺灣博碩士論文知識加值系統勘誤回報

1998年，Robert F. Furchgott、Louis J. Ignarro和 Ferid Murad三人由於發現一氧化氮(nitric oxide，NO)在人體心血管系統內扮演著重要的訊息分子而獲頒諾貝爾獎。一氧化氮同時控制血管平滑肌的舒張、防止血小板彼此間聚集，及維護體內免疫系統規律。自此之後，一氧化氮感測器(NO sensor)在生理上便有著極大的研究價值。
有鑑於此，製作出一個具備即時性、化學選擇性、固態特性、低成本以及操作在室溫下的一氧化氮感測器為首要目標。在本論文中我們以全溶液製程氧化鋅薄膜，其表面官能化上對一氧化氮極具高度親和力的官能基—氯化血紅素，建構出一氧化氮氣體感測器。
本論文成功地驗證出元件相較於二氧化碳和氧氣，對一氧化氮氣體具有高度選擇性；而未官能化上氯化血紅素的感測器則無此特性。在一氧化氮氣體濃度小於百萬分之一時元件仍有偵測能力，其元件反應時間僅在數秒之內。利用高純度氮氣通入約100秒後，可使感測器具備可逆反應的特性。本論文所製作的元件能即時偵測出一氧化氮氣體濃度變化，未來可廣泛應用在生醫方面研究及藥物診斷上。

摘要    I
Abstract    II
致謝    III
目錄    V
圖目錄    VII
Chapter 1 序 論    1
1-1 前言    2
1-2 一氧化氮(nitric oxide；NO)在人體中扮演功能簡介    3
1-2-1發現過程及三大實驗簡介    4
1-2-2 NO在人體內的功用    7
1-3 研究動機    8
1-4 研究架構    9
Chapter 2 實驗原理    10
2-1 氧化鋅(ZnO)概論    11
2-2金屬半導體接觸(metal-semiconductor contact)    12
2-2-1金屬-半導體歐姆接觸    12
2-2-2金屬-半導體蕭特基接觸    14
2-3 NO gas sensor操作原理    15
Chapter 3 實驗製程、量測與材料    20
3-1 sensor製作流程    21
3-1-1 溶液配製    21
3-1-2 Glass 基板清洗    22
3-1-3 Al-doped ZnO 成膜    22
3-1-4 Al電極蒸鍍    23
3-1-5 hemin官能化    24
3-2 元件量測系統    26
3-3 材料介紹    27
3-3-1 Zinc oxide (ZnO)    27
3-3-2 hemin    28
3-3-3 polystyrene sphere    29
Chapter 4 實驗成果與討論    31
4-1 NO gas sensor製作    32
4-1-1摻鋁氧化鋅多孔性結構（porous Al-doped ZnO）    32
4-1-2 氯化血紅素(hemin)官能化於ZnO感測層之驗證    41
4-1-3 氯化血紅素(hemin)官能化時間及濃度對元件特性之影響    44
4-2 NO gas sensor元件特性測試    49
4-2-1 hemin官能化與否對於NO gas sensor影響之測試    49
4-2-2選擇性(selectivity)測試    52
4-2-3不同NO濃度對sensor電流影響之測試    56
4-2-4以sin wave及pulse形式之NO濃度動態量測    62
4-3 NO gas sensor保存方法    66
4-3-1真空保存下時間長短對reverse大小之影響    66
4-3-2保存在氮氣環境下對reverse大小之影響    69
4-3-3保存在液態環境下(DMSO、hemin solution)對reverse大小之影響    71
Chapter 5  結論    74
參考文獻    76

                                

[1] http://www.medlib.ncku.edu.tw/people/1998.html
[2] http://www.nobel.se/medicine/laureates/1998/illpres/sandwich.html
[3] http://www.nobel.se/medicine/laureates/1998/illpres/enzyme.html
[4] http://www.nobel.se/medicine/laureates/1998/illpres/spectral.html
[5] C.S. ROUT, K. GANESH, A. GOVINDARAJ, C.N.R. RAO, Appl. Phys. A 85, 241–246 (2006)
[6] Oleg Lupan, Guangyu Chai, Lee Chow, Microelectronics Journal 38 (2007) 1211–1216
[7] RYU Hyun-Wook, PARKA Bo-Seok, AKBAR Sheikh A, LEE Woo-Sun, HONG Kwang-Jun, SEO Youn-Jin, SHIN Dong-Charn, PARK Jin-Seong, CHOI Gwang-Pyo, Sensors and Actuators B 96 (2003) 717–722
[8] Deng Guo Wu, David Cahen, Peter Graf, Ron Naaman, Abraham Nitzan, and Dmitry Shvarts, Chem. Eur. J. 2001, 7, No. 8
[9] www.emg.tu-bs.de/forsch/material/mat_halb_en.htm
[10] P.P. Sahay, R.K. Nath, Sensors and Actuators B 133 (2008) 222–227
[11] Ting-Jen Hsueh, Shoou-Jin Chang, Cheng-Liang Hsu, Yan-Ru Lin, and
I.-Cherng Chen, Journal of The Electrochemical Society, 155
[12] M.-W. Ahn, K.-S. Park, J.-H. Heo, J.-G. Park, D.-W. Kim, K. J. Choi, J.-H. Lee,
and S.-H. Hong, APPLIED PHYSICS LETTERS 93, 263103(2008)
[13] Volodymyr Khranovskyy, Jens Eriksson, Anita Lloyd-Spetz, Rositza Yakimova, Lars Hultman, Thin Solid Films 517 (2009) 2073–2078
[14] Shoou-Jinn Chang, Ting-Jen Hsueh, I-Cherng Chen and Bohr-Ran Huang, Nanotechnology 19 (2008) 175502 (5pp)
[15] F.V. Farmakis, Th. Speliotis, K.P. Alexandrou, C. Tsamis, M. Kompitsas,
I. Fasaki, P. Jedrasik, G. Petersson, B. Nilsson, Microelectronic Engineering 85 (2008) 1035–1038
[16] Donald A. Neamen, " Semiconductor Physics and Devices " Third Edition
[17] Shou-Yi Kuoa, Wei-Chun Chena, Fang-I Lai, Chin-Pao Cheng, Hao-Chung Kuo,
Shing-Chung Wang, Wen-Feng Hsieh, Journal of Crystal Growth 287 (2006) 78–84
[18] http://www.tjsks.cn/product.htm

全文公開日期本全文未授權公開 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)

簡易檢索 / 詳目顯示

相關論文