ساخت آشکارساز ماده بیولوژیکی با روش تشدیگر صوتی حجمی با استفاده از تکنولوژی سیستم‌های میکروالکترومکانیکی

در این مقاله ساخت آشکارساز مواد بیولوژیکی بر پایه فن‌آوری سیستم‌های میکروالکترومکانیکی (mems )که با تکنیک تشدیدگر صوتی حجمی (fbar) عمل می‌کند، ارایه شده است. حسگر ساخته شده از یک غشای نازک اکسید‌سیلیکون تشکیل شده است که بر روی آن یک لایه نازک پیزوالکتریک بین دو الکترود طلایی ساندویچ شده است. برای جذب و شناسایی ماده بیولوژیکی مورد نظر، یک لایه آنتی بادی بر پشت حسگر تثبیت می-شود که به ماده بیولوژیکی هدف حساس می‌باشد. عملیات شناسایی از طریق سنجش جرمی صورت می‌گیرد. هنگامی که ماده بیولوژیکی خاص بر روی حسگر قرار می‌گیرد، به لایه آنتی‌بادی متصل شده و سبب افزایش جرم حسگر و تغییر در فرکانس تشدید آن می‌شود. تعدادی از فرآیندهای استاندارد مدار مجتمع هم‌چون تبخیر پرتوالکترونی طلا، اسپاترینگ مغناطیسی اکسید‌روی، سونش مرطوب و فوتولیتوگرافی به کارگرفته‌شده‌اند تا فرآیندی ساده را برای ساخت این آشکارساز شکل دهند. برای ایجادغشای نازک در پشت حسگر از روش مرسوم میکروماشین‌کاری حجمی استفاده شده است. همچنین به منظور تست حسگر، ابزار آزمایشگاهی مخصوصی نیز طراحی و ساخته شده است. با تثبیت لایه آنتی‌ tnt بر پشت حسگر، این حسگر به ماده بیولوژیکی tnt حساس می‌شود. نتایج تست نشان می‌دهد که میکروحسگرساخته شده دارای حساسیت بالا نسبت به tnt، گزینش‌گری بالا و تکرارپذیری خوبی می‌باشد.