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CMOS细胞膜电位和pH值传感芯片的设计与研究     在线阅读 整本下载 分章下载 分页下载 本系统暂不支持迅雷或FlashGet等下载工具
【英文题名】 CMOS Integrated Sensing Chip for pH Value and Cell Membrane Potential
【作者】 施朝霞;
【导师】 朱大中;
【学位授予单位】 浙江大学;
【学科专业名称】 微电子学与固体电子学
【学位年度】 2008
【论文级别】 博士
【网络出版投稿人】 浙江大学
【网络出版投稿时间】 2008-07-15
【基金】 国家自然科学基金;
【关键词】 CMOS工艺; Si_3N_4; 多层浮栅晶体管; 生物传感器; 数模混合; 集成电路;
【英文关键词】 CMOS process; Silicon Nitride; Multi-floating Field Effect Transistor; Biosensor; Sensitivity; Intergated Circuits;
【中文摘要】 本文基于2层多晶硅2层金属N阱0.6μm CMOS工艺设计了细胞膜电位、pH值参量数模混合集成传感芯片。 本论文的主要内容和贡献可归纳为以下几点: 1.基于标准CMOS工艺设计了阵列式可用于细胞膜电位传感的芯片。该芯片上集成了8×8单元有源传感阵列、基准电压源、模拟多路选择器、输出缓冲器和数字控制电路。群电极阵列布局提高了电极密度和电路并行处理能力。有源传感单元兼容微电极体外传感和场效应管原位放大优点,能够线性放大幅值范围100μV~20mV的微小信号。 2.基于标准CMOS工艺设计了多层浮栅晶体管(MFGFET)pH值传感单元,以钝化层Si_3N_4作为氢离子敏感膜。基于Site-Binding模型和Gouy-Chapman-Stern理论,建立了固液界面电势非线性方程,用MATLAB进行了数值计算和分析。基于传统裸栅场效应管阈值电压敏感模型,建立了MFGFET结构的阈值电压模型。建立了pH值传感单元宏模型,可作为集成电路的一个器件,对集成芯片进行整体仿真分析。 3.pH值传感单元选用可消除衬偏效应的PMOS管,pH值传感器片上控制MFGFET源漏电压和源漏电流恒定...
【英文摘要】 A monolithic chip processing method is reported, which includes the cell membrane potential sensor, pH sensor and mixed-signal circuits using 0.6μm double poly double mental (DPDM) N well standard CMOS process. The major contents and contributions of this dissertation could be summarized as follows: 1. A new array sensor chip for recording cell membrane potential is designed based on standard CMOS process. It consists of 8 X 8 active sensor array, reference voltage, analog multiplexer, output ...
【更新日期】 2008-08-13

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