Dissertação

Integrated UV sensors in microfluidics for biosensing EVALUATED

A absorção no ultravioleta é um candidato atrativo para biodeteção devido à sua simples implementação e à forte absorção das biomoléculas nesta região do espetro eletromagnético. Além do mais, a miniaturização de análises bioquímicas é possibilitada através da integração de um fotodetetor com sensibilidade no ultravioleta com um sistema microfluídico. Neste trabalho, um fotodíodo p-i-n de silício amorfo hidrogenado é otimizado para uma maior sensibilidade nos comprimentos de onda de 200 nm a 300 nm. A otimização é focada nos comprimentos de onda de 215 nm, 260 nm e 280 nm que correspondem a picos de absorção de biomoléculas chave. As características do fotodíodo: corrente negra-tensão; eficiência quântica externa em função do comprimento de onda da luz incidente; fotocorrente em função do fluxo de fotões e comprimento de onda; potência equivalente do ruído foram determinadas nos comprimentos de onda mencionados. Uma corrente negra de 1×10^−10 A cm^−2 aos 0 V, foi obtida para o fotodíodo otimisado. Eficiências quânticas externas de 6%, 7% e 8% e potência equivalente do ruído de 5×10^−13W, 5.33×10^−13W e 7.49×10^−13W foram obtidas a 215 nm, 260 nm e 280 nm, respetivamente. O espetro de absorção foi determinado entre 205-355 nm para ADN de uma cadeia única com um grupo tiol (SH-ssDNA), albumina de soro bovino (BSA) e ácido ascórbico. Limites de deteção de 9.97 μM e de 0.18 μM foram obtidos para BSA e SH-ssDNA, respetivamente. A absorção do ácido ascórbico aos 215 nm foi detetada com sucesso.
a-Si:H, Fotodíodo, UV, Biossensor, Microfluídica

Janeiro 25, 2021, 16:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

João Pedro Estrela Rodrigues Conde

Departamento de Bioengenharia (DBE)

Professor Catedrático

ORIENTADOR

Susana Isabel Pinheiro Cardoso de Freitas

Departamento de Física (DF)

Professor Associado