芯片内线阵P-GaN/ZnO纳米线异质结高效率发射蓝紫色LED在生化试剂分析上的应用研究

项目名称： 芯片内线阵P-GaN/ZnO纳米线异质结高效率发射蓝紫色LED在生化试剂分析上的应用研究

项目编号： No.51202154

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 无机非金属材料学科

项目作者： 郭振

作者单位： 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所

项目金额： 21万元

中文摘要： 在这项研究中，我们呈现了电注入到线阵半导体ZnO纳米线实现蓝紫色光高效率发射的新颖技术。这种方法利用感应耦合等离子体(ICP)刻蚀和选择性生长的方法制备侧向生长的ZnO纳米线异质结发光二极管（LED），结合高分辨率电子束胶和直写的电子束图样可分别在每一根纳米线的侧面实现精确的金属电极制备。这种方法可以应用在有任意截面的其他纳米线结构中。微流体通道、加热器、温度传感器和光电探测器可以用微加工的方法来实现。这种器件能检测水溶液试剂和含DNA的溶液。这个器件不需用外在的透镜、加热器和机械的泵浦就能实现样品的处理和分析，因为所有的结构可以用刻蚀加工技术来完成。这种器件在低能耗，集成分析和低成本方面有着潜在的优势，便携、可靠的器件方便生化分析检测。

中文关键词： 蓝紫色LED；发光；光电探测；生化分析；

英文摘要： In this research, We present a novel technique of electrical injection into linear array semiconductor ZnO nanowires for realizing UV-blue light emission with high efficiency. The method makes use of inductively coupled plasma etch and selective growth method for fabricating lateral growth ZnO nanowire heterojunction light emitting diode, combining high-resolution electron-beam resist and direct electron-beam patterning for the precise fabrication of metallic electrode on the side surface of each nanowire respectively.It can be applied to any nanowire structure with an arbitrary cross section. The microfuidic channels, heaters,temperature sensors, and fuorescence detectors to analyze biochemical reagent can be built by microfabrication technology.The device is capable of measuring aqueous reagent and DNA-containing solutions.No external lenses, heaters, or mechanical pumps are necessary for sample processing and analysis, because all of the components are made using photolithographic production techniques. The device has the potential for low-power, integrated analysis systems at low unit cost. The availability of portable, reliable instruments may facilitate the use of biochemical analysis.

英文关键词： UV-blue LED；luminescence；photodetection；bio-chemical analysis；