Abstract
本研究目的在於開發出感測濃度達到fM(10-15 M)等級的多巴胺感測元件，此感測元件由TSMC CMOS 0.35 □m製程製作而成，我們把從製程廠製作回來的晶片，經由一連串的後製程，首先經由硫酸濕蝕刻掉金屬層，再經由KOH濕蝕刻掉多晶矽，以露出我們所需要的感測區域，而完成了感測元件OGFET(開閘極場效電晶體)。 此篇論文的特點在於將感測元件與感測電路整合在一顆晶片上，而感測電路方面則是4乘4的感測陣列，感測電路原理為將感測元件電流轉換至數位脈波輸出的感測機制，有鑑於以往傳統式ISFET感測電路為電阻式放大器，但輸出的變化量都在mv(毫伏)範圍；而我們所設計的電路正好彌補了此不足，其優點在於能夠將大範圍的電流感測出來並且以數位脈波輸出，而我們所設計的電路感測電流範圍在40 nA ~6 □A之間。 在整個晶片完成了硫酸濕蝕刻等後製程後，必須在其感測表面進行分子固定化，用意在於能夠抓取我們想要量測的生物分子(在此為多巴胺)，抓取到的多巴胺分子帶有負電，使得所量測的I-V曲線產生位移而能感測到fM(10-15 M)等級的多巴胺溶液。 我們在此篇論文中利用傳統CMOS製程開發出極靈敏的離子電晶體感測器，而能夠達到與奈米金線場效電晶體相同的感測靈敏度(NWFET)；本研究最重要的地方在於能夠將感測元件與電路整合在一個系統中，這對於低成本開發無疑是一個絕對的幫助，且因晶片面積小而能夠達到隨身攜帶的目的，對於病人的即時偵測非常的有用。