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EIS型生化传感器是一种将生物化学敏感材料与半导体器件有机结合的传感器.既可实现对生物化学信息的检测,又具有半导体器件微型化、固态化、集成化的特点,是现代微型生化传感器研究中的热点之一.随着生物信息科学、材料科学、微机械加工技术、微电子学等各学科的不断发展与相互融合,EIS型生化传感器在器件结构、检测技术、高灵敏度、多功能化、微型化、全固态化等方面都得到了深入研究,并在环境监测、生化量检测、以及临床医学等生命科学领域得到了应用.要实现EIS型生化传感器的计算机模拟必须建立其响应过程的理论模型,EIS型生化传感器的本性决定了这必将是一个交叉学科的课题,涉及到电子、计算机、生物化学等多个学科领域,是现代科学研究的主流方向.该文工作的目的是实现对EIS型传感器的计算机模拟和辅助分析.主要研究工作如下:1.敏感机制物理模型的研究通过对各类EIS型生化传感器的结构及工作原理的研究,以及对现有EI界面敏感机制的深入分析,建立了EI界面的理论模型.2.EI界面势计算机辅助分析的研究以该文建立的理论模型为基础,开发了EI界面势CAA程序,以H+敏感膜为例对各种条件(包括偏置电压、表面格点密度、解离常数等)下敏感膜的EI界面势进行了定量分析.3.宏模型技术对EIS型生化传感器计算机模拟的研究在对LAPS型生化传感器工作原理深入研究的基础上,利用宏模型技术中的等效电路法,分别建立了LAPS转换器和敏感膜的等效电路,并用PSPICE进行了初步模拟;4.对EIS型生化传感器数学宏模型法计算机模拟的研究利用PSPICE数学宏模型法,分别建立了IS、EI界面的PSPICE数学宏模型,并以此为基础建立了EIS-LAPS数学宏模型,利用PSPICE软件对其进行了初步模拟.随着制备技术、检测技术的日益成熟,及其在生物医学方面的广泛应用,EIS型生化传感器具有良好的发展前景和巨大的商业价值.因此对EIS型生化传感器物理模型及其计算机辅助分析的研究,在缩短设计周期、降低成本等方面都具有十分重要的理论和实际意义.