[发明专利]微电极阵列及其制备方法

说明书

本发明提供一种微电极阵列，包括：第一绝缘衬底；位于第一绝缘衬底上的图案化的粘附层；位于所述粘附层上的金属层；和位于所述金属层上和所述粘附层上的第二绝缘衬底，其中所述金属层被部分地释放出以形成电极。本发明的实施方式提供了一种微电极阵列的制备方法，通过使用图形化的聚多巴胺作为粘附层，以增加金属层与绝缘层之间的粘附力，并以化学沉积的方式制备金属层，所得的金属层具有纳米多孔的结构，可改善电极的电化学性能，该方法操作简单，成本低廉，适合大规模工业化生产。

技术领域

本发明属于MEMS领域，涉及一种微电极阵列及其制备方法。

背景技术

微电极阵列的尺寸小，集成度高、同时具有非常高的传质速率及电极信噪比、响应速度快、灵敏度高等优点，在电化学、传感器、微电子等领域具有十分广泛的应用。

传统的薄膜微电极阵列主要是借助于MEMS中的表面微加工技术，这种技术的主要特点是基底基本保持不变，而对加工材料进行有选择地去除或者保留的技术，基本在基底平面上进行金属沉积、掩膜、刻蚀等加工手段，制造出的产品一般是结构复杂的平面薄膜型器件。其优点在于：技术成熟，便于大面积、大规模快速获得阵列图形且分辨率较高。但这种方法也同样存在不足之处：1、这种技术需要光刻、金属溅射、刻蚀等相关设备完成，而这些设备普遍价格昂贵，条件苛刻，使整个加工成本大大增加；2、为了选择性的保留所需要的图形结构，其余的金属部分则会通过刻蚀等手段去除，这样则造成了大量的浪费，尤其当所用金属材料是金，铂等贵金属时；3、由于材料本身性质所限，金属材料与基质材料之间的粘附力较弱，从而影响其性能的稳定性；4、微电极阵列中，电极的尺寸较小，随之带来的问题则是电极阻抗增加，因此其电化学性能较差。

背景技术部分的内容仅仅是发明人所知晓的技术，并不当然代表本领域的现有技术。

发明内容

针对现有技术存在问题中的一个或多个，本发明提供一种微电极阵列，包括：第一绝缘衬底；位于第一绝缘衬底上的图案化的粘附层；位于所述粘附层上的金属层；和位于所述第一绝缘衬底和所述金属层上的第二绝缘衬底，其中所述金属层被部分地释放出以形成电极。

根据本发明的一个方面，第一绝缘衬底为柔性绝缘衬底，所述第一绝缘衬底优选地包括聚酰亚胺、聚对二甲苯、聚二甲基硅氧烷的任意一种或多种。

根据本发明的一个方面，所述粘附层是聚多巴胺层，厚度优选为10nm～10μm。

根据本发明的一个方面，所述金属层为纳米多孔金属层，厚度优选为500nm～10μm。

根据本发明的一个方面，所述第二绝缘衬底优选为柔性绝缘衬底，所述第二绝缘衬底优选地包括聚酰亚胺、聚对二甲苯、聚二甲基硅氧烷的任意一种或多种。

本发明还提供一种制备微电极阵列的方法，包括：在基底上制备第一绝缘衬底；在所述第一绝缘衬底上制备图案化的粘附层；在所述图案化的粘附层上制备金属层；在所述第一绝缘衬底和所述金属层上制备第二绝缘衬底；部分地去除所述第二绝缘衬底，释放出电极点；和去除基底。

根据本发明的一个方面，第一绝缘衬底为柔性绝缘衬底，所述第一绝缘衬底优选地由聚酰亚胺、聚对二甲苯、聚二甲基硅氧烷的任意一种或多种制成，其中所述在基底上制备第一绝缘衬底的步骤优选包括：采用旋涂或沉积的方式在所述基底上形成一层柔性绝缘衬底的液体薄膜，并进行热固化或紫外固化处理。。

根据本发明的一个方面，所述粘附层是聚多巴胺层，厚度优选为10nm～10μm，所述在第一绝缘衬底上制备图案化的粘附层的步骤优选包括：通过将聚多巴胺的溶液以微接触印刷、蘸笔纳米光刻术、丝网印刷、喷墨印刷任意一种的方式涂覆在所述第一绝缘衬底上。

根据本发明的一个方面，所述金属层为纳米多孔金属层，厚度优选为500nm～10μm，。