[发明专利]一种石墨烯三维微电极阵列芯片、方法及其应用

权利要求书

1.一种制作石墨烯三维微电极芯片的方法，其特征在于具体步骤是：

(1)清洗基底：使用Phiranha溶液清洗硅片、石英片或硼硅玻璃片，再用去离子水冲洗干净，氮气吹干，氧等离子体处理5分钟；

(2)用Lift-off剥离工艺制作微电极阵列区域外电极引线和引脚：在基底上旋涂AZ4620，光刻工艺进行图形化，然后溅射钛/金金属层，用丙酮去除光刻胶，留下金属图层；

(3)三维微柱阵列制作：旋涂负性光刻胶，控制转速2500-3500r/min，光刻显影后，经过固化，形成微柱阵列；

(4)石墨烯转移：使用化学气相沉积制备单层石墨烯薄膜，得到铜/石墨烯/聚甲基酸甲酯复合薄膜；该复合薄膜用过硫酸铵浸泡腐蚀铜箔，待铜被完全腐蚀后，留下支撑层石墨烯/聚甲基酸甲酯薄膜；再用去离子水漂洗薄膜，再将完整的薄膜转移到三维微柱阵列上，覆盖阵列并与金电极引线接触；静置一段时间后，用85℃烘箱烘30分钟，然后在丙酮溶液中浸泡去除聚甲基酸甲酯；最后用乙醇、去离子水依次清洗基底；

(5)制作石墨烯微电极：旋涂AZ4620P光刻胶，通过光刻和氧等离子体刻蚀制作石墨烯图形，然后用丙酮去除光刻胶，依次用乙醇、去离子水对基底进行清洗；

(6)制作电极绝缘层：旋涂SU8 3005，进行光刻、显影，暴露出石墨烯微电极位点和金电极引脚。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于：上述步骤(1)中所述的硼硅玻璃片为Prex 7740。

3.按权利要求1所述的方法，其特征在于：上述步骤(3)中，在三维微柱阵列制作时，当以硅片为基底时，采用SU8 3005负性光刻胶，当以石英片或硼硅玻璃片为基底时，采用PI 7510负性光刻胶。

4.按权利要求1所述的方法，其特征在于：在透明基底上制得的石墨烯三维微电极阵列便于用倒置显微镜进行观察。