本論文致力於開發一種可與ISFET感測晶片相容的微平面式參考電極。此平面式微參考電極之主要結構為；矽/二氧化矽/鈦/鈀/銀/氯化銀/飽和氯化鉀洋菜膠/氮化矽/矽，此微型參考電極的體積只有L 10mm × W 5mm × H 1mm，是傳統參考電極的一百分之一。
除了元件製程的開發之外，本論文針對經矽晶片封裝之微參考電極電位穩定度、交流阻抗、循環伏安以及電化學雜訊作有系統的量測與分析，其結果顯示：電位穩定度可達1mV以內，補償電位僅僅只有-9mV，交流阻抗為400歐姆且其阻抗相位可降至-1deg以內，另外經循環伏安量測結果顯示，該封裝後之微型參考電極為一可逆非極化電極，此點完全符合參考電極的理論特性。最後並且驗證該參考電極之電化學雜訊值，結果顯示其雜訊電流值可達到比一般商用參考電極還低之境界。綜觀以上諸多優良電化學特性，本論文所設計製作之微型參考電極與商用參考電極相比較毫不遜色，然而利用微機電系統技術卻可使其體積大幅縮小，這是本文最重要的貢獻所在。

The thesis aims to develop an ISFET chip compatible miniaturized planar reference. Such planar reference electrode will be constructed by: silica / silica oxide / titanium / palladium / silver / silver chloride / saturated KCl agar / silica nitride / silica. For the size of the reference electrode is only 10mm (length), 5mm (width) and 1mm (height), which is diminished of hundred-fold to the traditional reference electrode.
In addition to develop the fabrication techniques of the electrodes, this thesis will be devoted to systematic measuring and analyzing their stability, AC impedence, cyclic voltammery and electrochemical noise characteristics. The results show that the stability is inside 1mV, offset voltage is about -9 mV and the resistance of AC impedence is 400

中文摘要………………………………………………………………..I
英文摘要……………………………………………………………...II
致謝……………………………………………………………………III
圖目錄………………………………………………………………...VI
表目錄…………………………………………………………………..X

第一章 緒 論
1-1參考電極…………………………………………………………….1
1-2研究動機…………………………………………………………….3

第二章 量測原理
2-1電位穩定度………………………………………………………….5
2-1-1 質量傳遞類型……………………………………...………….5
2-1-2 液接電位及其消除方法………………………………..….….6
2-1-3 平衡體系電位量測…………………………………………....6
2-1-4 參考電極之應用…………………………………...………….7
2-2 循環伏安法和線性掃描伏安法…………….……………………10
2-3 EIS 理論（交流阻抗分析）………………………………….…12
2-3-1 等效電路……………………………………………………...15
2-3-2 電化學系統模擬………………………………...…………..17
2-3-3 擬電感阻抗現象……………………………………………...19
2-3-4 擴散阻抗……………………………………………………...22
2-3-5 常見擬電路元件之物理電化學性質………………………...26
2-4 電化學雜訊分析……………………………………………….…29
2-4-1雜訊特性……………………………………………………... 29

第三章 實驗方法
3-1 實驗步驟…………………………………………………….……32
3-2 設備規格與製程參數………………………………………….…39
3-3 實驗藥品規格……………………………….……………………50

第四章 電化學分析與特性改善
4-1 電位穩定度…………………………………………………….…51
4-2 交流阻抗分析…………………………………………………….54
4-3 循環伏安法……………………………………………………….59
4-4 電化學雜訊分析……………………………………………….…65

第五章 結論與對未來展望
5-1 結論……………………………………………………………….69
4-2 對未來展望……………………………….………………………70

參考文獻……………………………………………………………….71

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