基于集成光波导的生物化学传感平台基础研究

开展高灵敏度集成光波导生物化学传感平台的基础研究工作。研究光波导传感平台的敏感机制，进行生物化学待测物浓度与波导渐逝场、器件结构参数与探测灵敏度间的相互关系研究，深入研究波导双折射和偏振特性与波导传感器敏感特性之间的相互关系，研究具有选模功能的输入光波导和MZI结构的集成技术，改善光波导传感器的信噪比和提高灵敏度。在单晶硅片上生长厚膜SiO2、Si3N4光波导材料，模拟设计出合适的波导结构，并预留光－化学敏感窗口，采用与传统的CMOS工艺兼容的光刻和反应离子刻蚀技术获得所需要的图形结构。在传感窗口上生长多层结构的生物酶形成化学传感器，测试其对重金属离子或农药残留物的敏感特性。研究V－groove技术，进行敏感特性测试工作。以上研究工作将有助于拓宽化学传感器的应用领域、提高检测精度、促进光波导传感器的混合集成技术研究，特别是将推进生物技术和健康环保领域的蓬勃发展。