傳感裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開一般地涉及電化學(xué)檢測(cè)，更具體地，涉及一種傳感裝置，如電化學(xué)生物傳感 器。
【背景技術(shù)】
[0002] 電化學(xué)生物傳感器由生物敏感元件和電化學(xué)傳感器組成。生物敏感元件從最早期 的酶催化劑電極，到后來的DNA、抗原、抗體、微生物和動(dòng)植物組織等。通過采用多種現(xiàn)代生 物技術(shù)和化學(xué)修飾技術(shù)，這類傳感器技術(shù)的性能正在不斷提高。
[0003] 傳統(tǒng)的電化學(xué)生物傳感器如圖5所示，一般是在硅基或其他基底502上，加工有 檢測(cè)電極506-1、506-2。電極506-U506-2上可以附有探針分子，如圖中"Y"形符號(hào)所示。 當(dāng)流體樣品如圖中水平箭頭所示流過由基底502和蓋片504限定的通道時(shí)，樣品中的待測(cè) 分子（如圖中圓形所示）可以與探針分子發(fā)生生化反應(yīng)?？梢岳秒姌O506-1和506-2檢 測(cè)生化反應(yīng)（通常是氧化還原反應(yīng)）過程中電荷/電流的變化。最典型的電極結(jié)構(gòu)為叉指 型微電極陣列（Interdigitated microelectrodes Array，IDA)。在這種情形下，兩個(gè)相鄰 的電極形成一組電極對(duì)，可分別施加不同的偏壓，分別用作氧化電極和還原電極，并循環(huán)往 復(fù)，此過程被稱之為"氧化還原循環(huán)（Redox cycling)"。如圖5所示，在一個(gè)氧化還原循環(huán) 過程中，陰極506-2電極上的還原產(chǎn)物（R)，經(jīng)由擴(kuò)散到達(dá)陽極506-1，并被氧化；氧化產(chǎn)物 (0)隨后擴(kuò)散到陰極并被還原，完成一個(gè)循環(huán)。
[0004] 在氧化還原循環(huán)過程中，陰極506-2和陽極506-1之間的距離，決定了反應(yīng)產(chǎn)物 的擴(kuò)散路徑以及所需的擴(kuò)散時(shí)間。盡量減小相鄰電極間的間隙，將有利于提高氧化還原循 環(huán)反應(yīng)的效率，增大最終的電化學(xué)檢測(cè)信號(hào)。定量地，該"氧化還原循環(huán)"反應(yīng)的穩(wěn)態(tài)電流 Ilimiting可以由下列公式計(jì)算得出：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種傳感裝置，包括： 由電介質(zhì)層隔開的第一電極層和第二電極層；以及 貫穿第一電極層、第二電極層和電介質(zhì)層的通孔。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感裝置，還包括：襯底，其中第一電極層、電介質(zhì)層和第二 電極層依次設(shè)于所述襯底的一側(cè)上，其中，所述通孔還貫穿所述襯底。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感裝置，其中，所述通孔在第一電極層和第二電極層中的 尺寸不同。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的傳感裝置，其中，所述通孔在電介質(zhì)層中的尺寸與在第二電 極層中的尺寸實(shí)質(zhì)上相同。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感裝置，其中，所述通孔在第一電極層和第二電極層中的 尺寸實(shí)質(zhì)上相同。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的傳感裝置，其中，所述通孔在電介質(zhì)層中的尺寸與在第一和 第二電極層中的尺寸實(shí)質(zhì)上相同。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感裝置，其中，形成多個(gè)所述通孔的陣列。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感裝置，其中，所述通孔大致為圓形，直徑為約 100nm-500um〇
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的傳感裝置，還包括：在所述襯底與所述一側(cè)相對(duì)的另一側(cè)上 依次設(shè)置的另一第一電極層、另一電介質(zhì)層和另一第二電極層，所述通孔進(jìn)一步貫穿所述 另一第一電極層、另一電介質(zhì)層和另一第二電極層。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感裝置，還包括：微流控芯片，配置為引入流體樣品，使得 流體樣品能夠流過所述通孔。
【專利摘要】公開了一種傳感裝置。該傳感裝置可以包括：由電介質(zhì)層隔開的第一電極層和第二電極層；以及貫穿第一電極層、第二電極層和電介質(zhì)層的通孔。
【IPC分類】G01N27-403
【公開號(hào)】CN104792845
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410385603
【發(fā)明人】黃成軍, 羅軍, 趙超
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院微電子研究所
【公開日】2015年7月22日
【申請(qǐng)日】2014年8月7日