生物體的生理機能，維持在某一個特定的環境濃度範圍內，能自動調節生理作用，並且接受環境刺激，產生適當的反應，以維持生存。利用螢光顯微鏡感測技術於生物體中檢測活性分子，但這個檢測方法的缺點是價格昂貴、技術困難、非即時性檢測，以及不能大範圍檢測。
本論文實驗目的是希望能朝著與單一或者陣列元件般擁有一樣的功能，在固態的半導體元件上可以即時性的轉換化學訊號，並且具有高解析力、長時間的檢測、高靈敏度的判讀，也可以檢測中性和帶電分子。本實驗結構概念為建立在多孔性的官能化結構並使用探測分子有選擇性的辨識特定待測物分析物質，藉由Avidin與Biotin間的強親和力與快速的反應能力，可廣泛應用在確認不同生物樣本的功能。
本論文的研究一開始先在氧化物半導體表面官能化上一層探測分子(Biotin)，並藉由實驗檢測待測物(Avidin)。由實驗結果可觀察到使用氧化鋅為主動層材料製作兩端元件，當加入待測物(Avdin)時電流訊號的改變，此現象證明我們可以在氧化物半導體表面上官能化並且檢測到待測物(Avdin)。然而當我們主動層材料換成二氧化鈦時，而無待測物的電流反應出現，猜測可能的原因是不同的導電率、不同的載子濃度，和材料特性差異所導致。半導體的生物感測器具備極佳的電流訊號反應，未來下個步驟將往在氧化物半導體上使用不同的探測分子來辨識不同的待測物，我們期待這將是生物醫學上重要的檢測研究。

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