< Terug naar vorige pagina

Project

Plasma enhanced hemical vapor deposition onder atmosferische druk voor functionele coatings voor elecrochemische sensors

Biosensor- en lab-on-chip-apparaten brengen een revolutie teweeg in de moderne gezondheidszorg, aangezien ze een groot potentieel bieden voor point-of-care-diagnostiek en verschillende bioanalytische toepassingen. Een belangrijke uitdaging in biosensortechnologie is de ontwikkeling van stabiele, betrouwbare en reproduceerbare interfacechemie voor immobilisatie van de bioreceptoren op het sensorsubstraat. Bij imec hebben we verschillende oppervlaktechemieën onderzocht, voornamelijk self-assembled monolayers, om een covalente binding van de receptoren aan biosensor-apparaten te garanderen. Dampfaseprocessen bieden een goede beheersing van de afzettingsreactie met minder reagentiak en resulteren in uniforme coatings in microgestructureerde substraten of microfluïdische kanalen, waardoor de integratiecompatibiliteit met standaard CMOS-processflow wordt verbeterd. De huidige beperking van standaard CVD- en MLD-processen wordt opgelegd door de lage dampdruk van de precursors die een te hoog temperatuurbudget vereisen voor verdamping. Daarom willen we in dit doctoraat het gebruik van op plasma gebaseerde afzettingen van functionele coatings onderzoeken in samenwerking met de Molecular Plasma Group (MPG) *. MPG biedt een technologie die plasma enhanced chemical vapor deposition at atmospherical pressure wordt genoemd. Het gebruik van inerte gassen zoals argon, helium en stikstof en het gebruik van kleine hoeveelheden energie bij lage bedrijfstemperaturen maakt deze methode milieuvriendelijk en opent de mogelijkheid om precursors met een hoge dampdruk af te zetten en om verschillende reagentia samen te deponeren, inclusief intacte biomoleculen in de afgezette laag. Door deze technologie te gebruiken, wil ik uniforme dunne lagen afzetten om biosensoren te produceren in een CMOS-omgeving. Gezien de grote verscheidenheid aan biosensoren die momenteel wordt onderzocht, is het waarschijnlijk dat geen enkele coatingmethode voor alle toepassingen zal volstaan. Om de resultaten van dit werk zo breed mogelijk toepasbaar te maken, zullen de plasmaprocessen ontwikkeld worden om elektrochemische detectie van inflammatoire markers (bv. C-reactief proteïne, tumornecrosefactor-α) en detectie van metabolieten (bv. Glucose, lactose) mogelijk te maken. ) op geselecteerde elektrodematerialen. Ik zal de uniformiteit, stabiliteit en reproduceerbaarheid van het wafelniveau onderzoeken, het vermogen om mediatoren, kleine moleculen en antilichamen samen af te zetten, de mogelijkheden voor gebiedselectieve depositie met behulp van standaard CMOS-patroonvormingstechnologieën en / of met behulp van geoptimaliseerde mondstukgeometrieën tijdens plasma-depositie en uiteindelijk showcase multiplex biosensing.

Datum:12 aug 2020 →  Heden
Trefwoorden:Chemical vapor depostion
Disciplines:Elektrochemische methoden, Chemie van plasma's, Oppervlakte- en interfacechemie
Project type:PhD project