固態(tài)納米孔傳感器的噪聲分析與降噪處理.pdf

1、固態(tài)納米孔傳感器可以實(shí)現(xiàn)生物分子特性的分析、生物分子的篩選、直接測序等，這一過程中信號檢測是最為關(guān)鍵的。而經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，與有用信號相當(dāng)?shù)母咴肼曇鸬牡托旁氡仁枪虘B(tài)納米孔傳感器用于實(shí)際檢測急需解決的問題之一。
　　本課題的研究目的就是為了提高固態(tài)納米傳感器信號檢測的信噪比，為此我從降低實(shí)驗(yàn)中的背景噪聲出發(fā)，分析了固態(tài)納米孔的孔徑、離子溶液的種類、離子溶液的濃度、離子溶液的pH值以及表面修飾、偏置電壓和電極等方面對納米孔的背景噪聲的影響

2、。研究結(jié)果表明：
　?、俟虘B(tài)納米孔的孔徑越大，高頻噪聲就越大。
　?、谌芤旱姆N類、濃度和pH值對背景噪聲都有較大影響，例如與MgCl2、NaCl和CaCl2三種鹽溶液相比，KCl溶液作為實(shí)驗(yàn)溶液是最好的；不同孔徑的納米孔對應(yīng)著不同的濃度c0，在濃度為c0的鹽溶液中納米孔的背景噪聲最??；在KCl溶液中，納米孔的背景噪聲會在pH值約為7.3時出現(xiàn)最大值。
　?、坌揎椨袝r是能夠改善納米孔的噪聲性質(zhì)的，但這取決于修飾分子的緊密

3、程度。
　?、苁┘悠秒妷褐粫黾酉到y(tǒng)的l/f噪聲，對熱噪聲幾乎沒有影響。
　?、菰诓豢紤]機(jī)械噪聲的前提下，不同電極下的背景噪聲幾乎相近。
　　同時為了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我通過Matlab對各種噪聲的理論值進(jìn)行了擬合。理論值和真實(shí)值的比較表明氮化硅納米孔的噪聲在低頻部分與載流子和表面電荷二者共同作用的模型相匹配。
　　最后使用了在KCl溶液中添加甘油或適量CTAB的方法，實(shí)現(xiàn)降低噪聲的目的。并且對比了易位信號和背景噪