[发明专利]生化传感器与其制作方法在审
申请号: | 201711244390.7 | 申请日: | 2017-11-30 |
公开(公告)号: | CN108318533A | 公开(公告)日: | 2018-07-24 |
发明(设计)人: | 殷华湘;张青竹;张兆浩;徐忍忍 | 申请(专利权)人: | 中国科学院微电子研究所 |
主分类号: | G01N27/04 | 分类号: | G01N27/04 |
代理公司: | 北京康信知识产权代理有限责任公司 11240 | 代理人: | 韩建伟;谢湘宁 |
地址: | 100029 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 纳米线 生化传感器 导电表面 敏感材料 纳米线结构 导电结构 电极 衬底 隔离设置 间隔设置 绝缘表面 三维结构 依次设置 电连接 灵敏度 响应度 传感器 并联 堆叠 制作 申请 | ||
1.一种生化传感器,其特征在于,所述生化传感器包括:
衬底(1),具有导电表面(10)以及与所述导电表面(10)相对的绝缘表面;
导电结构,设置在所述导电表面(10)上,所述导电结构包括沿远离所述导电表面(10)依次设置的多个并联的纳米线结构(3),各所述纳米线结构(3)包括纳米线(32),任意相邻的所述纳米线(32)间隔设置;
两个电极(4),设置在所述导电结构的远离所述衬底(1)的表面上,且两个所述电极(4)分别与各所述纳米线(32)的两端电连接;以及
敏感材料(5),设置在各所述纳米线(32)上,且各所述纳米线(32)上的所述敏感材料(5)相互隔离设置。
2.根据权利要求1所述的生化传感器,其特征在于,所述导电结构还包括:
支撑结构(2),所述支撑结构(2)用于支撑所述纳米线结构(3)。
3.根据权利要求2所述的生化传感器,其特征在于,所述支撑结构(2)为多个且设置在所述导电表面(10)上,各所述支撑结构(2)包括两个在第一方向上间隔设置的支撑部(21),各所述纳米线结构(3)还包括两个在所述第一方向上间隔设置的连接部(31),所述纳米线(32)连接在两个所述连接部(31)之间,在所述纳米线(32)的两侧,所述支撑部(21)与所述连接部(31)交替堆叠设置,所述第一方向平行于所述导电表面(10),两个所述电极(4)分别设置在所述连接部(31)或所述支撑部(21)的表面上。
4.根据权利要求1所述的生化传感器,其特征在于,所述衬底(1)包括绝缘层(12)以及设置在所述绝缘层(12)上的顶衬底层(13),所述顶衬底层(13)的远离所述绝缘层(12)的表面为所述导电表面(10),所述绝缘层(12)的远离所述顶衬底层(13)的表面为所述绝缘表面。
5.根据权利要求4所述的生化传感器,其特征在于,所述衬底(1)还包括底衬底层(11),所述底衬底层(11)设置在所述绝缘表面上,优选所述衬底(1)为SOI衬底。
6.根据权利要求2所述的生化传感器,其特征在于,与所述导电表面(10)接触设置的为所述支撑结构(2),与所述电极(4)接触设置的为所述纳米线结构(3)。
7.根据权利要求2所述的生化传感器,其特征在于,所述支撑结构(2)的材料与所述纳米线结构(3)的材料的刻蚀选择比大于100。
8.根据权利要求2所述的生化传感器,其特征在于,所述支撑结构(2)的材料选自锗与锗硅中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的生化传感器,其特征在于,所述纳米线结构(3)的材料选自硅。
10.根据权利要求1所述的生化传感器,其特征在于,所述敏感材料(5)选自3-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、戊二醛与石墨烯中的至少一种。
11.一种生化传感器的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括:
提供衬底,所述衬底具有导电表面以及与所述导电表面相对的绝缘表面;
在所述导电表面上形成导电结构和两个电极,所述导电结构设置在所述导电表面上,所述导电结构包括沿远离所述导电表面依次设置的多个并联的纳米线结构,各所述纳米线结构包括纳米线,任意相邻的所述纳米线间隔设置;两个电极设置在所述导电结构的远离所述衬底的表面上,且两个所述电极分别与各所述纳米线的两端电连接;以及
在各所述纳米线上设置敏感材料。
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