生物晶片的應用中,分子診斷的基礎在於專一性的分子辨識機制,傳統上此一生物分子的交互作用行為多是基於巨觀量測方式下的時間與空間平均訊號而得到分子動靜態行為的分析,但對於平衡係數所表示的分子動態訊息與結構組成的分析,理論上在微觀環境中應可由小至單一分子的組合觀測而獲得相同的預測。本論文研究之目的即在於發展一奈米陣列(每點直徑50奈米)檢測平台,利用時間與空間的加總方式,進行單一分子隨機動態反應之統計行為的量測,並據以進行定量分析,作為高度創新數位式奈米生物晶片的理論基礎與可行性驗證。據此本論文之三項重要架構分別為(1)奈米製造:零維的仿生數位奈米陣列平台發展與一維導電高分子奈米導線製作;(2)觀測奈米解析尺度之多功能光學顯微系統,並使用一維週期性奈米結構驗證解析度及其光學性質;(3) 模擬與分析一維與二維分子交互作用的統計行為模型。們使用沾筆式奈微影系統(Dip-Pen Nanolithography, DPN)製作零維奈米圖案(點陣列)與一維奈米圖案(線陣列)。在點陣列中,最小的反應區為50奈米,用來同時取得一維/二維的訊號 (時空的訊號加總)。目前已做到靜態反應偵測無須標定螢光探針之生物分子結合,並正確地量測streptavidin的高度為4奈米。在改善奈米陣列晶片的鈍化層方面,我們提出有別於以往使用化學修飾產生鈍化層的方式,使用原子層沉積技術(Atomic Layer Deposition,ALD)產生2奈米氧化鋁表面薄膜於矽與鍺晶片上,並在其上製作奈米點陣列進行評估。在一維奈米圖案(線陣列),我們使用DPN製作導電高分子的奈米導線,線寬為68奈米與300奈米,並精確排列奈米導線研究室溫之電氣特性與串並聯性質,探討其非線性的電性質,並將整個感測器應用於一氧化氮(NO)的感測...
本論文針對非完整約束系統提出一套階層化設計的架構。文中探討了三個實用的輪型機器人系統包括︰三輪式自走車、車型機器人以及具有方向盤的四輪車輛系統,解決平面上軌跡追蹤的問題。對於一個具有非完整約束的多剛体...
在這個論文裡面,我們探討了奈米結構材料的幾個不同面向。這些一維或多維的奈米材料,具有微觀級- 原子或分子尺度下令人驚奇的特性。他們潛藏的應用價值以及對未來能源元件類的可能衝擊代表著其無限的價值性。這個...
現今科技的發展,製成技術不斷的進步,使得元件尺寸進入了奈米等級,低維度科學成為半導體科技中的一環。為了解決低維度科學所面臨問題,發展出了一套二維結構的元件,其中常見的二維材料包含了單一原子與過度金屬二...
過去十年,能克服光波繞射極限(~λ/2)之超解析遠場螢光顯微術,因其於生物醫學研究上,可達到觀察細胞內部細微結構或蛋白質分佈至數十奈米的解析度,而成為熱門議題。在多種超解析螢光顯微術中,我們選擇研究受...
頻率控制元件在各種電子電路中幾乎無所不在,從與個人生活息息相關的手錶、電腦、電視及近年迅速普及的手機、衛星定位系統(GPS),到飛機、太空、武器系統等,振盪器所提供的精準訊號源均扮演極為重要的角色。在...
中文摘要 本論文提出了一個可以對三維蛋白質結構做部分比對的架構。我們使用這個架構來實作出一個三維蛋白質檢索系統來篩選相似蛋白質。在這個系統中,對於未知功能的蛋白質結構,我們的系統有可能經由找出已知功能...
在本論文中,我們分別使用CVD及MBE的系統來成長鍺量子點,利用S-K 的長晶方法我們可以在p 型矽(100)的基板上成長自我形成的鍺量子點,且已經在自我形成之鍺量子點結構中發現內部能階之間的躍遷。並...
矽光元件波導在現今的科技發展是非常快速的,因為矽光元件的製程符合光積體電路(PICs),並且由於矽及二氧化矽高折射率的差異比(HIC)可使得元件尺寸微小化。矽光波導在應用上也有重大的表現,像是光學濾波...
此論文分兩種方式來增進高分子太陽能電池的效率,並以量化的型態學分析來研討其效率增進的機制。 本研究分為兩部分,第一部分中,我們發現利用兩階段退火處理能有效提升此類太陽能電池效率(P3HT/PCBM)達...
酵素有提高反應速率且具有受質專一的特性,因此外源性酵素的添加在工業上廣泛地被應用於:提高產品效率如洗衣精、飼料添加物;提高製程效力如生質能源製造、食品加工;增加製程產品專一性如製藥。然而,將來自於自然...
在本論文中,我們驗證了使用奈米柱接合再生長製作高品質氮化鎵基板的可行性。我們首先使用分子束磊晶法所成長的奈米柱上利用有機金屬氣相沉積法從事奈米柱之接合再生長。在掃描式電子顯微鏡的俯視影像中,我們可以觀...
在半導體晶圓廠中,為了因應如今快速的良率提升及元件單位的縮小,有效的製程控制為一個重要環節。在次波長世代的晶圓製造,產業界已相繼提出及導入先進製程控制(Advanced Process Control...
靜電紡絲是一項獨特且廣為應用於各領域的技術,此技術的最大特點在於可以製備奈米等級的纖維,相較於傳統製備方式,可以把纖維從微米尺度提升至奈米尺度,進而大幅度提高纖維的比表面積。此外,在施加高電壓後,靜電...
本論文研發關於在四吋晶圓上製做週期性奈米結構的步進對位干涉微影系統(SAIL)。利用兩道擴束後的高斯光束在干涉時使用近接遮罩法產生方型的干涉條紋圖形,本步進對位干涉微影系統可以在很高的成功率下,將小區...
本論文探究如何利用奈米光柵結構製作出不同類型的極化出光元件,使其應用於極化3D立體顯示系統。金屬奈米光柵結構有很高的熱穩定性,適合用於現代的顯示系統。奈米結構分別使用了雷射干涉曝光顯影、電子束曝光顯影...
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