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通过操控液滴方法实现的数字微流控芯片，由于没有可动部件、不需要微管道结构、控制简单、溶液利用率高、兼容性好等优点，得到了国际上的广泛关注。本论文设计、制作并测试了基于库仑力驱动的数字液滴传输芯片。
论文首先介绍了目前数字微流控芯片的各种驱动方式，分析了各自的驱动原理，比较了其优缺点。在此基础上，对库仑力驱动的数字液滴传输芯片研究状况和目前存在的问题进行了分析。用数值模拟的方法，系统分析了极板间距、膜层材料和驱动电压等对库仑力驱动的影响。在理论分析的基础上，以实现灵活的两维驱动和降低驱动电压为目标，设计了正方形阵列横向结构和多种纵向结构的芯片。
其次，对不同结构芯片的工艺流程分别进行了详细的说明，分析并解决了流片过程中的关键工艺问题。系统研究了疏水膜层的制备条件和性能，优化了多孔氧化铝膜的制备参数，解决了其氧化均匀性问题。成功制备了不同介质层厚度和具有超疏水膜层的数字微流控芯片。
再次，搭建了芯片的测试平台，自行研制了驱动控制电路，测试了制备的数字微流控芯片。最后，分析并阐述了降低驱动电压的方法，通过采用介电常数较大的SiN介质层，减薄介质层厚度，极大的降低了驱动电压，同时成功实现了灵活的两维驱动。在15V和13.5V的驱动电压下，分别在空气和硅油中实现了对去离子水液滴的流畅驱动。首次将多孔氧化铝超疏水膜层应用于微流体芯片制作，并且成功实现了对去离子水液滴的驱动。