PCR芯片是进行DNA聚合酶链式反应的芯片，温控部分的搭构是决定整个PCR芯片性能、尺寸、集成化的重要组成部分。热电材料非常适用于对微小体积进行温度控制，我们恰好可以利用它的这一特性对微结构PCR芯片进行温度控制。综合国内外在微结构热电模型方面的研究成果，并结合薄膜技术与MEMS技术，实现了集成型微结构PCR芯片。该PCR芯片上集成了DNA反应室、微通道、温度传感器以及热电材料温控层等功能和部件。整体尺寸为8mm×4mm×2mm。利用深刻蚀技术制作出了反应室，大小为4mm×2mm×0.3mm，容积约为2微升。反应室的底为约2微米厚的氮化硅（Si₃N₄）膜。在Si₃N₄膜上利用光刻和沉积等工艺手段，可以制作出铂电阻温度传感器，用于控制反应室温度。在反应室底部制作出了微结构的热电控温层。该控温层是将热电材料依照珀尔帖模型排列串连而成。热电薄膜部分厚度为0.4微米，整个温控部分厚度为1.2微米。且根据珀尔帖效应的特性，可通过改变电流方向，轻松实现对反应室升温及降温操作的切换。这样的集成型微结构PCR芯片尺寸小，功耗低，且只要接入电流即可工作，这将大大方便使用人员的操作，可以很方便地应用在医疗诊断、野外生化分析等领域。并且，对于生物芯片的最高发展目标——芯片实验室（Lab on a chip），微结构集成型的PCR功能组件也将大大推动芯片实验室的可实现性，且大大提高整个芯片实验室的集成度。论文包括了对PCR芯片的结构设计，以及芯片工作参数的计算，并利用ANSYS有限元分析软件对于设计结构进行了热分布的仿真。对于该集成型微结构PCR芯片的制造，论文详细介绍了其MEMS工艺步骤中的要点和难点。