半導体レーザ・フォトダイオードを集積したセルソータマイクロチップに関する研究

集成半导体激光器和光电二极管的细胞分选微芯片的研究

• 批准号: 16710100
• 负责人: 上向井 正裕
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16710100/
• 关键词: 半導体レーザ; 集積デバイス; 微小流路; セルソータ; マイクロチップ

本年度は各構成要素を組み合わせ、マイクロビーズ通過検出実験を行うことに重点を置いて研究し、以下の成果を得た。1.表面放射赤色分布ブラッグ反射型レーザGaInP量子井戸導波路構造基板を用い、微小流路照射に適した出力光が得られるシンプルな構成の表面放射赤色分布ブラッグ反射型レーザを設計・作製した。量子井戸選択的無秩序化により受動導波路吸収損失を低減するとともに、半導体微細加工技術により周期0.2μmの曲線表面グレーティングを作製した。CW駆動によりしきい値28mA、波長654nm(サイドモード抑圧比36dB)で単一モード発振し、微小流路照射に適した表面放射光が得られた。2.微小流路マイクロチップガラス基板上に厚膜フォトレジストを用いて微小流路の型を形成した。これに透明で平滑面に自己吸着性のあるPDMS(シリコーンゴムの一種)を流し込んで硬化させ、型からはがした後、透明シートと貼り合わせて微小流路マイクロチップを作成した。これに6μm径マイクロビーズの懸濁液を流したところ、液漏れすることなく送液することに成功した。3.マイクロビーズ通過検出実験作製した表面放射赤色分布ブラッグ反射型レーザ、微小流路マイクロチップ、フォトダイオードを組み合わせ、微小流路にマイクロビーズ懸濁液を流してバイオ粒子検出の模擬実験を行った。レーザをCW駆動させ、レーザからの表面放射光を微小流路に照射し、フォトダイオードで受光した。マイクロビーズがレーザ光を遮ることによるフォトダイオード光電流の減少が観測され、単一マイクロビーズの通過検出に成功した。

This year, the following results were achieved by combining the various components and focusing on the research. 1. Surface emission red distribution reflective type GaInP quantum well waveguide structure substrate design and manufacture of surface emission red distribution reflective type GaInP quantum well waveguide structure substrate Quantum well selection disorder, passive waveguide absorption loss reduction, semiconductor micromachining technology, cycle 0.2μm curve surface degradation CW power is 28mA, wavelength is 654nm(36dB), single oscillation is emitted, and surface emission light is obtained under small flow path irradiation. 2. The micro channel is formed by thick film on the substrate. PDMS(one kind of PDMS) with self-adsorption property on transparent surface is made into micro-channel by hardening, molding, transparent and bonding. 6μm diameter suspension 3. Control of surface radiation by detection, reflection, micro-channel, micro-channel, suspension, particle detection and simulation The light emitted from the surface of the laser beam is emitted from the laser beam and received by the laser beam in a small flow path. The decrease of photocurrent was detected and the decrease of photocurrent was successfully detected.

项目成果

Integration of surface-emitting red DBR laser and microfluidic structure for bio- molecular sensing

表面发射红光 DBR 激光器与微流体结构的集成用于生物分子传感

• 发表时间: 2006
• 期刊: Jpn. J. Appl. Phys. vol.45, No.8B
• 作者: M.Uemukai;H.Miyamoto;Y.Yamada;Y.Sharma and T.Suhara
• 通讯作者: Y.Sharma and T.Suhara