[发明专利]一种银/氯化银参比电极及其制作方法

权利要求书

1.一种银/氯化银参比电极，包括表面为（100）晶面、双面抛光并氧化的硅基片(1)，其特征在于，所述硅基片(1)上设置有用于储存氯化钾饱和溶液的储液池(4)，所述储液池(4)旁设置有用于与外部待测溶液相连接的连接池(8)，所述储液池(4)与连接池(8)之间并列设置多个用于离子交换的纳米管道(7)，形成纳米管道(7)阵列，沿所述储液池(4)底部、单侧侧壁至单侧硅基片(1)上表面设置有铂电极引线(2)，在位于所述储液池(4)底部的铂电极引线(2) 末端段的上表面设置有银/氯化银电极层(5)；所述硅基片(1)上面还以与其键合的方式覆盖有可与硅片键合的Pyrex 7740玻璃盖片(3)，二者键合形成一体；所述玻璃盖片(3)设置有用于向所述储液池(4)注入氯化钾饱和溶液的注液孔(6)，并配置有用于封装所述注液孔(6)的密封胶(9)。

2.如权利要求1所述的参比电极，其特征在于，所述银/氯化银电极层(5)从底部至表面依次包括基底导电层、金属银层、以及金属银层采用盐酸处理后形成的Ag/AgCl层。

3.如权利要求1所述的参比电极，其特征在于，所述参比电极的硅基片(1)与玻璃盖片(3)在俯视方向均呈矩形，所述储液池(4)位于硅基片(1)的居中位置，所述玻璃盖片(3)的长度短于硅基片(1)的长度，所述储液池(4)与纳米管道(7)阵列被所述玻璃盖片(3)完全覆盖，而所述连接池(8)与位于硅基片(1)上表面的铂电极引线(2)仅部分被所述玻璃盖片(3)覆盖。

4.如权利要求1所述的参比电极，其特征在于，所述单侧硅基片(1)上表面设置的铂电极引线(2)包括露出在所述玻璃盖片(3)外面的引线外露段。

5.如权利要求1所述的参比电极，其特征在于， 所述玻璃盖片(3)的注液孔(6)为圆孔，所述密封胶(9)呈铆钉状与所述玻璃盖片(3)的注液孔(6)相配。

6.如权利要求1所述的参比电极，其特征在于，所述储液池(4)装有经注液孔(6)注入的氯化钾饱和溶液，所述注液孔(6)塞入密封胶(9) 封装。

7.如权利要求1所述的参比电极的制作方法，分别包括所述硅基片(1)的制作与所述玻璃盖片(3)的制作及其二者的键合，其特征在于，所述硅基片(1)的制作包括以下步骤：

步骤一、选择表面为（100）晶面的单面抛光并氧化的硅片作为硅基片(1)材料，氧化层厚度为2um左右，硅片表面平整度小于1um；

步骤二、在基片正面甩涂正胶光刻胶，光刻显影，制备出氧化硅层窗口，再用BOE腐蚀液湿法刻蚀氧化硅层，制备出储液池(4)和连接池(8)的腐蚀窗口；

步骤三、采用30%KOH腐蚀液，80℃条件下各向异性湿法刻蚀硅层，制备出储液池(4)和连接池(8)；

步骤四、甩涂光刻胶、光刻显影，用BOE腐蚀液刻蚀氧化硅层，制备出纳米管道(7)阵列腐蚀窗口，采用30%KOH腐蚀液，80℃条件下各向异性湿法刻蚀硅层，通过控制腐蚀速率和腐蚀时间使纳米管道(7)的深度控制在<1um，形成纳米管道(7)阵列；

步骤五、采用丙酮去除表面光刻胶，采用BOE去除表面氧化硅层，制备出有纳米管道(7)阵列和储液池(4)微纳结构的硅基芯片，再采用lift-off工艺制备铂电极引线(2)和银/氯化银电极层(5)的基底导电层；

步骤六、在导电层上表面采用电镀工艺制备一层金属Ag，再用盐酸处理后形成银/氯化银电极层(5)；

所述玻璃盖片(3)的制作包括选择可与硅片键合的Pyrex 7740玻璃盖片(3)，在设定位置采用超声波打孔法打出一个直径为1mm至2mm的注液孔(6)，并配置与所述注液孔(6)形状相配的密封胶(9)；

所述硅基片(1)与所述玻璃盖片(3)二者的键合包括将上述制备完成的硅基片(1)与玻璃盖片(3)对准，采用硅-玻璃阳极键合方式形成一体。

8.如权利要求7所述的参比电极的制作方法，将所述制备完成的硅基片(1)与玻璃盖片(3)采用硅-玻璃阳极键合方式形成一体后，经注液孔(6)注入的氯化钾饱和溶液，后将密封胶(9) 塞入所述注液孔(6)完成封装。