基于自支撑多孔硅微腔的DNA光学检测

用电化学蚀刻在单晶硅表面制备了多孔硅微腔(PSM),并通过大电流脉冲分离制成了一种自支撑多孔硅微腔结构.将该结构用于8个碱基对的DNA片段检测,根据折射率变化引起透射角度谱的移动量检测与探针DNA分子发生偶联反应的目标DNA分子的不同浓度.目标DNA分子在0.1~1.0μmol/L的浓度区间,透射角度谱红移量随着目标DNA分子浓度的增加而增大,并且有较好的线性关系,检测限达0.037μmol/L.自支撑多孔硅微腔检测生物分子时表现出灵敏度高、响应时间快、免标记、成本低等优点,可应用于便携式光学传感器.

CdS纳米颗粒填充的自支撑多孔硅光致发光特性

为了研究CdS纳米颗粒填充的自支撑多孔硅的光致发光特性,选用电阻率为0.01~0.02Ω·cm的P型硅片,先采用二步阳极氧化法制备自支撑多孔硅,再利用电泳法将CdS纳米颗粒填充入该自支撑多孔硅中.采用扫描电子显微镜、X射线能谱分析、X射线衍射分析、光致发光谱分析对所制备样品的形貌、相结构、组份及发光性能进行研究.实验结果表明：自支撑多孔硅内部成功填充了CdS纳米颗粒,该CdS纳米颗粒衍射峰为（210）;CdS纳米颗粒填充的自支撑多孔硅光致发光峰峰位发生红移,且从570nm转移到740nm;电泳时间直接影响CdS纳米颗粒的填充量,导致相关的发光峰强度及发光峰位明显不同.

自支撑多孔硅/ZnO复合材料的制备及其超级电容特性

首先利用二步阳极氧化法制备了自支撑多孔硅,再利用真空抽滤法在自支撑多孔硅中沉积ZnO纳米籽晶层,最后用水热合成法使ZnO纳米籽晶进一步长大。采用扫描电子显微镜、X射线能谱分析和光致发光谱分析对样品的形貌、元素及发光性能进行了表征。结果表明:自支撑多孔硅内部成功填充了ZnO纳米颗粒并形成了自支撑多孔硅/ZnO复合材料。将这种复合材料作为超级电容器电极进行了电化学测试,包括循环伏安、阻抗谱和恒电流充放电测试,该复合材料有较好的超级电容特性,比容量可达到15.7F/g,相比于自支撑多孔硅提高120倍。