A piezoresistive micro-cantilever for thermal infrared detector

A novel tri-layer Si-based micro-cantilever thermal infrared (IR) detector with carbon nanotube (CNT) film is fabricated. It is based on the characteristic that the composite micro-cantilever bends in response to incident IR thermal radiation due to the bi-material effect. The bending of micro-cantilever is piezoresistively detected. Furthermore, a new IR absorbing layer material-CNTs-is coated in order to enhance IR radiation absorbing characteristic, the micro-electro-mechanical system (MEMS) sensor could be compatible with integrated circuit technology.     

紫外-可见光谱法研究二茂铁衍生物与血红素的相互作用

采用紫外-可见光谱法(UV-Vis)研究三种二茂铁衍生物[Fc(COOH)2(λmax=286 nm),Fc(OBt)2(λmax=305 nm),Fc(Cys)(λmax=289 nm)]与血红素(heme,λmax=386 nm)的相互作用。实验结果表明：当固定 heme浓度时,heme的吸光度随着Fc(COOH)2和 Fc(Cys)浓度的增加而增大,而 heme 的吸光度随着Fc(OBt)2的浓度的增加几乎没有增大;当分别固定 Fc (COOH)2,Fc (Cys)和 Fc (OBt)2的浓度时, Fc(COOH)2和 Fc(Cys)的吸光度随着 heme浓度的增加而增大,而 Fc(OBt)2的吸光度随着 heme 浓度的增加没有变化,说明 Fc(COOH)2和 Fc(Cys)与 heme 存在分子间的相互作用,主要是由于Fc(COOH)2和Fc(Cys)与 heme能形成氢键,分子链增长,吸收的能量增加,导致吸光度增大;而Fc(OBt)2与heme没有分子间的相互作用,是由于 Fc(OBt)2没有自由的氢,不能与 heme 形成分子间的氢键。同时考察了三种二茂铁衍生物与 heme 的吸光度随时间的变化,Fc(COOH)2和 Fc(Cys)与 heme 的吸光度随着时间的增加而减少,而 Fc(OBt)2与 heme的吸光度随时间的变化几乎没有变化。Fc(COOH)2与 Fc(Cys)和 heme 的反应时间为0.5,18和48 h,当固定 Fc(COOH)2浓度时,在λmax=384 nm 处的吸光度由2.64分别变为2.53和2.51;当固定 heme的浓度时,在λmax=384 nm处的吸光度由1.76分别变为1.72和1.68;当固定 Fc(Cys)浓度时,在λmax=397 nm 处的吸光度由2.74分别变为2.63和2.55;当固定 heme 的浓度时,在λmax=397 nm处的吸光度由1.82分别变为1.58和1.49。     

碳纳米管微悬臂梁红外探测器的优化设计

对复合层微悬臂梁红外探测器进行了理论分析，并建立了相应的理论模型，实验研究了在硅基底上生长碳纳米管的吸热特性，优化设计了一种生长有碳纳米管的三层硅微悬臂梁谐振式红外探测器。该探测器基于复合层微悬臂梁的谐振频率随着微悬臂梁温度的改变发生漂移的特性，在一定的红外辐射下，微悬臂梁的温度会随着辐射光强的强弱而发生变化，从而根据微悬臂梁谐振频率的漂移而感知温度变化实现对辐射光的探测，利用碳纳米管的红外吸收特性，在二层微悬臂梁上生长碳纳米管薄膜作为吸收层，提高了微悬臂梁探测器的红外吸收性能。研究表明：其功率灵敏度可达fw级，比传统的静态测试方法提高了两个数量级。而且这种基于微机电系统技术的传感器与集成电路工艺是兼容的。