[发明专利]生物感测器及光的分辨方法

说明书

提供一种生物感测器及光的分辨方法。此生物感测器包含基底、第一光电二极管、第二光电二极管、角度敏感滤光片与样品固定层。第一光电二极管和第二光电二极管设置于基底中且分别定义出第一像素和第二像素，其中第一像素和第二像素接收光。角度敏感滤光片设置于基底上。样品固定层设置于角度敏感滤光片上。

技术领域

本公开实施例涉及一种生物感测器，特别涉及使用光谱移位层进行光检测的一种生物感测器。

背景技术

最近，CMOS影像感测器也已用于生物或生化检测。对于这样的应用，可将生物或生化样品放置于光电二极管上，且可将生物或生化样品发射的光，导向光电二极管，并可通过光电二极管，来检测和分辨样品的荧光或化学发光的颜色和强度。不同的荧光分子，受光激发后会产生不同的颜色和强度，因此通过判断光电二极管所接受的光的颜色和强度，可用于识别其上生物或生化样品的交互作用或特性。

光的颜色和强度的一般识别方法是在光电二极管上堆叠有机彩色滤光片和/或介电干涉滤光片，以控制特定颜色波段的穿透率。尽管有机彩色滤光片对角度不敏感，但颜色选择和穿透光谱的设计自由度较低。因此，介电干涉滤光片和其他角度敏感滤光片变得越来越普遍，以实现对各种颜色识别应用的需求。

当光以大于0度的角度照射角度敏感滤光片时，滤光片的穿透光谱的波长会偏移。此现象称为光谱偏移。然后，在角度敏感滤光片下，会因为光谱偏移现象，使得检测器以大的入射角所接收的光频谱，会不同于检测器以小的入射角所接收的光频谱。因此，在许多的应用领域中，例如CMOS影像感测器上细胞行为观察、基因定序、定量聚合酶连锁反应和基因/蛋白质微阵列等，光谱偏移的特性被认为是缺点。

尽管现有的具有光学整合的影像感测器已足以满足其预期的目的，但它们并非在各个方面皆令人满意。例如，已经进行了很多努力，在角度敏感滤光片上，包含光角度引导组件来维持小角度光入射滤光片，以减少光谱偏移现象，其导致复杂且昂贵的制造工艺。因此，仍然需要一种新颖的生物感测器。

发明内容

本公开的实施例所提供的生物感测器利用在现有技术中被认为是缺点的由角度敏感滤光片所引起的光谱偏移的特性，来分辨不同的光。因此，本公开的实施例以新颖的方式成功地利用了光谱偏移的特性。

在一些实施例中，提供一种生物感测器。此生物感测器包含基底、第一光电二极管和第二光电二极管、角度敏感滤光片与样品固定层。第一光电二极管和第二光电二极管设置于基底中且分别定义出第一像素和第二像素，其中第一像素和第二像素接收光。角度敏感滤光片设置于基底上。样品固定层设置于角度敏感滤光片上。

在一些实施例中，提供一种光的分辨方法。此方法包含：放置分析物于前述的生物感测器；使分析物发出光；获得光的第一部分的第一信号强度和光的第二部分的第二信号强度；以及根据第一信号强度和第二信号强度，来分辨光。

在一些实施例中，提供一种光的分辨方法。此方法包含：放置分析物于前述的生物感测器，其中生物感测器还包括第一彩色滤光片设置于邻近角度敏感滤光片且对应至像素中的一者，且第一彩色滤光片被光的第三部分照射；使分析物发出光；获得光的第一部分的第一信号强度、光的第二部分的第二信号强度和光的第三部分的第三信号强度；以及根据第一信号强度、第二信号强度和第三信号强度，来分辨光。

在以下实施例中参考说明书附图给予实施方式。

附图说明

通过阅读后续的实施方式和范例并参考说明书附图，可更完全地理解本发明，其中：

图1根据本公开的一些实施例示出生物感测器的俯视图。

图2A-图2J根据本公开的一些实施例示出图1的生物感测器的剖面图。

图3根据本公开的一些实施例示出生物感测器的俯视图。

图4A-图4J根据本公开的一些实施例示出图3的生物感测器的剖面图。