[发明专利]基于图案化设计表面的微流体芯片流体分流器件及其制备方法

摘要

本发明公开了基于图案化设计表面的微流体芯片流体分流器件及其制备方法，属于材料科学技术领域，本发明的方法涉及光刻技术与等离子刻蚀方法结合制备硅片表面的微米图案化结构阵列，通过气相沉积技术对图案化结构进行表面修饰进而用于微芯片多孔道分流器件。整个过程操作简单，不涉及复杂昂贵的制备技术，并且所制备的图案化微米结构阵列具有很好的稳定性，微小的图案化结构对孔道中流体的流动行为有很大的影响。通过调节芯片孔道基底微结构的排布可以实现多个微孔道流体的流动行为的调控，孔道中的分流情况可以得到有效控制，并且微孔道中流体分流的实现大部分依赖于对基底结构气液固三相线的调控。

主权项

基于图案化设计表面的微流体芯片流体分流器件的制备方法，具体步骤如下：(1)、微芯片下表面基片的处理：将基片置于丙酮中超声清洗5‑15min，再用无水乙醇清洗5‑10min，之后用去离子水清洗至无有机溶剂残留；随后对基片进行酸性氧化处理，之后用去离子水清洗至无酸液，存放于去离子水中待用；(2)、将步骤(1)所得的基片置于氧等离子体清洗机中清洗5‑10min，使其表面变为羟基，再在基片表面悬涂一层光刻胶；随后将匀胶基片置于图案化微结构阵列掩模板下紫外曝光10‑30s，再将基片置于显影液中浸泡10‑30s，得到图案化的光刻胶表面；(3)、将步骤(2)所得的图案化光刻胶表面置于等离子刻蚀机腔体中，刻蚀时间为2‑20min；之后将基片置于无水乙醇中超声清洗5‑10min，再用去离子水超声清洗5～10min；随后将基片置于氧等离子体清洗机中清洗5‑10min，使其表面变为羟基，再通过气相沉积法使基片表面接枝上疏水的接枝材料，便得到疏水的图案化硅结构阵列；(4)、将聚二甲基硅氧烷(PDMS)预聚体与固化剂按质量比10：0.8‑1.0的比例混合均匀，真空脱气10‑30min后，倾倒至微芯片孔道模板表面，置于温度为60‑100℃的烘箱中，固化3‑10h，将其揭起便得到了PDMS微流体孔道；将所得到的微流体孔道与步骤(3)中制备的图案化硅结构阵列压到一起便得到了基于图案化设计表面的微流体芯片流体分流器件。