声明
第一章 绪 论
1.1引言
1.1.1微流控器件
1.1.2纳流控器件
1.2纳流控的应用
1.2.1基于微纳流控芯片的基础科学研究
1.2.2微纳流控芯片的应用研究
1.3纳流控研究所面临的主要问题
1.4微纳流控芯片制造技术的现状
1.4.1 MEMS制造技术
1.4.2应用于微纳流控芯片制造的MEMS关键工艺
1.4.3 MEMS制造工艺依赖的环境
1.4.4 MEMS制造工艺在微纳流控芯片制作中的应用
1.4.5现有的微纳流控芯片制造方法
1.4.6现有微纳流控芯片制造方法存在的主要问题
1.5纳流体驱动技术的现状
1.5.1毛细力驱动
1.5.2电场驱动
1.5.3压力驱动
1.6论文研究内容
1.6.1研究目的
1.6.2主要研究内容
1.7论文章节结构安排
第二章 基于牺牲层的微纳流控芯片制造流程
2.1微纳流控芯片制造的基本思路
2.2制造工艺核心技术问题分析
2.2.1在同一基片上制作纳米和微米厚度且互相连接的牺牲层
2.2.2牺牲层的图案化
2.2.3基片的封装
2.2.4牺牲层的移除
2.2.5接口的制作
2.2.6玻璃盖片的制作
2.3设备平台的搭建
（1）制作牺牲层的真空镀膜系统
（2）雕刻牺牲层和基片的紫外激光雕刻系统
（3）雕刻玻璃盖片的CNC
（4）用于移除牺牲层的电化学腐蚀系统
（5）其它设备
2.4器件总体制作流程
2.5本章小结
第三章 微纳流控芯片的制造工艺
3.1材料选择
3.1.1主体支撑材料
3.1.2牺牲层材料
3.1.3填充树脂
3.1.4环氧树脂简介
3.2基片制作
3.2.1玻璃基片清洗
3.2.2制作牺牲层
3.2.3牺牲层的图形化
3.2.4讨论
3.3盖片制作
3.3.1辅助性支撑结构
3.3.2钻孔和切割
3.3.3讨论
3.4基片和盖片的表面改性
3.4.1等离子体清洗及原理
3.4.2硅烷化
3.4.3讨论
3.5纳米流道器件的封装（腐蚀前）
3.5.1液态树脂的涂布
3.5.2基片与盖片的贴合
3.5.3在盖片的孔底部暴露出牺牲层
3.5.4树脂填充层的固化
3.5.5讨论
3.6建立牺牲层与外界电极的电气连接
3.6.1牺牲层与电极的连接
3.6.2电极的隔离
3.6.3讨论
3.7电化学腐蚀装置的设计和研制
3.7.1离子交换膜的应用
3.7.2技术方案设计
3.7.3材料的选择
3.7.4制作电化学腐蚀装置
3.8移除芯片内部的牺牲层
3.8.1牺牲层的移除工艺
3.8.2牺牲层被移除后的形貌分析
3.8.3讨论
3.9纳米流道器件的接口技术
3.9.1接口技术方案
3.9.2连接管路的制作
3.9.3管路与纳米流道器件的封装
3.9.4讨论
3.10本章小结
3.10.1 本章的主要工作内容
3.10.2 创新点
第四章 基于电解原理的电子式纳流高压泵
4.1电子式纳流高压泵的原理
4.2技术方案设计
4.3泵的制作
4.3.1泵体的制作
4.3.2泵体与制冷组件的组装
4.4控制系统的下位机开发
4.4.1下位机的系统组成
4.4.2下位机的工作原理及流程
4.4.3下位机的软件开发
4.5控制系统的上位机开发
4.5.1上位机软件的开发
4.5.2上位机与下位机的通讯
4.6“基于电解原理的电子式纳流高压泵”测试结果及分析
4.6.1测试
4.6.2讨论
4.7本章小结
4.7.1主要工作内容
4.7.2创新点
第五章 微纳流控芯片的测试
5.1纳米流道中的水蒸发实验
5.1.1实验过程
5.1.2讨论
5.2纳米流道的毛细扩散实验
5.2.1实验过程
5.2.2讨论
5.3基于纳米流道的荧光素钠水溶液的电泳/电渗流
5.3.1实验前准备
5.3.2实验过程
5.3.3实验结果
5.3.4讨论
5.4基于纳米流道的DNA水溶液的电泳/电渗流
5.4.1实验过程
5.4.2实验结果
5.4.3讨论
5.5基于纳米流道的高压驱动流体实验
5.5.1实验过程
5.5.2实验结果
5.5.3讨论
5.6.1纳米流道ohmic-limiting-overlimiting电流的研究背景
5.6.2实验过程
5.6.3实验结果
5.7本章小结
第六章 总结和展望
6.1全文总结
6.1.1主要研究成果
6.1.2主要创新点
6.1.3次要创新点
6.2展望
6.2.1微纳流控芯片的制造工艺
6.2.2纳流高压微泵
致谢
作者简介
参考文献
