آگهی دفاع از رساله دکتری
پردیس علـوم
دانشکده فیزیک

عنوان: ساخت حسگرهای زیستی بر پایه گرافین و میکروکانال ها

دانشجو : علی اکبر نوروزی
رشته:  فیزیک حالت جامد

استاد راهنما : دکتر یاسر عبدی

زمان : شنبه 30/06/98 ساعت 13:00
مکان : سالن شهید علیمحمدی – ساختمان خیام

چکیده:
با توجه به ویژگی های فوق العاده گرافین نظیر تحرک پذیری بالای حامل های بار، پایداری شیمیایی و فیزیکی بالا و شفافیت در مقابل نور فرودی به عنوان یک ماده دوبعدی کاربردهای بسیاری برای آن در زمینه های مختلف شامل ادوات اپتوالکترونیک، حسگرهای زیستی، شیمیایی، آشکارسازهای نوری و ... پیشنهاد شده است. بر پایه این ویژگی ها ادوات مختلفی نظیر دیود، ترانزیستور اثر میدانی و حسگرهای مختلف با بهره گیری از گرافین ساخته و گزارش شده است. در این رساله برای اولین بار از دیود شاتکی ساخته شده بر پایه گرافین – سیلیکون به عنوان حسگرهای زیستی بهره بردیم .به این منظور در ابتدا حسگر، ساخته شده و غلظت های مختلف پروتئین آلبومین سرم گاوی با بهره گیری از خواص الکتریکی و نوری ویژه گرافین اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد که دیود ساخت شده به غلظت های مختلف بسیار حساس بوده و تا 3 مرتبه بزرگی از غلظت پروتئین را می توان با آن تشخیص داد( از 100 نانومولار تا 100 میکرومولار). حد تشخیص 0.25 نانومولار و حساسیت 0.5 آمپر بر وات برای این حسگر بدست آمد.  به منظور شناخت بهتر دیود های شاتکی بر پایه گرافین آزمایشات مختلفی بر روی تاثیر تعداد لایه های گرافین بر روی خواص الکترواپتیکی آن انجام دادیم. نتایج نشان می دهد که با افزایش تعداد لایه ها جریان معکوس در دیود افزایش یافته و مقاومت سری کاهش  می یابد. همچنین اسپکتروسکوپی فوتوولتائیک جانبی بر روی آنها آزمایش و نتایج آن گزارش شد. وابستگی دمایی منحنی مشخصه جریان – ولتاژ دیودهای شاتکی بر پایه گرافین – سیلیکون نیز اندازه گیری شد. نشان داده شد که با افزایش دما پاسخ دهی دیود در بازه دمایی 300 تا 450 کلوین تقریبا ثابت می ماند، اما NEP وDetectivity  آن به ترتیب افزایش و کاهش می یابند. در انتها از ترانزیستور اثر میدانی بر پایه گرافین و نانو ذرات اکسید آهن برای اندازه گیری غلظت گلوکز بهره بردیم.