[发明专利]采用集成光干涉测量的具有声学检测器的多模式生物传感器

权利要求书

1.多模式生物传感器系统，其包含：

振动板，所述振动板沿平面定向；

驱动件，所述驱动件与所述振动板接合并且可被操作以使所述振动板沿所述平面振动，其中所述驱动件包含固定至所述振动板的两个电极，所述两个电极由涂覆在所述振动板的相对表面上的顶部电极和底部电极构成；

光学支撑结构，所述光学支撑结构刚性地固定至所述振动板，其中所述光学支撑结构提供面向外的表面以接收测量样品；

涂覆在所述顶部电极上的光学隔离层，所述光学隔离层在所述光学支撑结构与所述振动板之间，其中所述光学隔离层防止光到达所述顶部电极；

光源，所述光源配置成将光投射到所述光学支撑结构的所述面向外的表面上；

光检测器，所述光检测器配置成捕获从所述光学支撑结构的所述面向外的表面反射的光；以及

控制器，所述控制器与所述两个电极和所述光检测器接合，其中所述控制器的作用是检测所述振动板的振动运动的变化，同时检测由所述光检测器捕获的光的变化。

2.权利要求1所述的多模式生物传感器系统，其中所述振动板由压电材料构成。

3.权利要求1所述的多模式生物传感器系统，其中所述驱动件使所述振动板以选自以下的模式振动：厚度剪切模式、弯曲板波模式、表面声波模式和剪切水平声板模式。

4.权利要求1所述的多模式生物传感器系统，其中入射到所述光学支撑结构的所述面向外的表面上的光是偏振的。

5.权利要求1所述的多模式生物传感器系统，其中所述光学支撑结构由至少一个介电材料层构成。

6.权利要求1所述的多模式生物传感器系统，其中所述光学支撑结构由光栅材料构成。

7.权利要求1所述的多模式生物传感器系统，其中所述光学支撑结构由交替的介电材料层和金属材料层构成。

8.权利要求1所述的多模式生物传感器系统，其中所述光学支撑结构的质量小于所述振动板的质量的百分之十。

9.权利要求1所述的多模式生物传感器系统，其中所述光学支撑结构的厚度为约2微米。

10.权利要求1所述的多模式生物传感器系统，其中所述光学支撑结构的厚度小于10微米。

11.权利要求1所述的多模式生物传感器系统，其中所述光学支撑结构由被绝缘层隔开的两个金属材料层构成。

12.权利要求1所述的多模式生物传感器系统，其中所述光学支撑结构由沉积在所述顶部电极上的硅层、沉积在所述硅层上的二氧化钛层和沉积在所述二氧化钛层上的二氧化硅层进一步限定。

13.生物传感器，其包含：

振动板，所述振动板沿平面定向，其中所述振动板包含压电材料；

驱动件，所述驱动件与所述振动板接合并且被操作以使所述振动板沿所述平面振动，其中所述驱动件包含固定在所述振动板的相对表面上的两个电极；

光学支撑结构，所述光学支撑结构刚性地固定至所述振动板，其中所述光学支撑结构提供面向外的表面以接收测量样品；

光源，所述光源配置成将光投射到所述光学支撑结构的所述面向外的表面上；

光检测器，所述光检测器配置成捕获从所述光学支撑结构的所述面向外的表面反射的光；以及

光学隔离层，所述光学隔离层涂覆在所述两个电极中的顶部电极上，其中所述光学隔离层防止光到达所述顶部电极；以及

控制器，所述控制器与所述两个电极和所述光检测器接合，其中所述控制器的作用是检测所述振动板的振动运动的变化，同时检测由所述光检测器捕获的光的变化。

14.权利要求13所述的生物传感器，其中所述压电材料由石英构成。