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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物芯片,具体为一种光电镊芯片及其制造方法。
技术介绍
1、基于光电镊技术的微流体装置可以通过图案化的光照在微流道产生非均匀电场,这种非均匀电场可以通过介电泳力(dep)对微流道中的微纳物体实现操纵,典型的基于光电镊技术的微流体装置(下称微流体装置)包括:可以透光的上电极、下电极、上下电极之间的光敏层和置于光敏层上方的微流道结构以及可以在微流道中流动的中间介质(如细胞培养液),上下电极之间通常施加交流电压,当图案化的光从可以透光的上电极入射,经过中间介质到达光敏层,被照射的光敏层区域电阻率显著下降,光照区域的电压降会主要施加在中间介质上,非光照区域的光敏层电阻率很高,该区域的电压降则主要施加在光敏层上,因此会在中间介质中产生非均匀的电场,这种电场可以在中间介质中的微纳物体(如细胞)上施加介电泳力(dep),使得该微纳物体可以在微流道中移动。
2、基于光电镊技术的微流体装置的光响应系数是衡量该装置的指标之一,光响应系数是指光照时在某特定微纳物体上产生的介电泳力与从上电极入射光光强之比,更大的光响应系数的基于光电镊技术的微流体装置可以实现在相同光照下对微纳物体更高效的操纵或者更小光照实现相同的操纵从而减少对微纳物体的损伤(如细胞)。
3、入射光从上电极通过中间介质入射到光敏层表面时会发生发射,被光敏层反射的光会透过微流道侧壁结构以及被微流道中的液体部分吸收,所以到达光敏层表面的光强会会有40%被吸收,剩下60%被入射到光敏层,从而导致基于光电镊技术的微流体装置的光响应系数会显著降低。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种光电镊芯片及其制造方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种光电镊芯片,包括:下基底和上基底,下基底和上基底之间通过隔离墙进行连接,且两两隔离墙之间为流道结构;
3、下基底由衬底和光电器件组成,且光电器件位于衬底上端,通过光刻显影蚀刻工艺对光电器件进行刻蚀形成具有间隔的光敏器件填充区域后,通过对填充区域进行填充形成绝缘层;
4、通过在玻璃基板镀一层ito膜形成上基底,上基底与隔离墙通过粘结剂进行连接。
5、优选的,下基底内采用pn注入形成光电器件时,会在衬底上方形成第一光电层、第二光电层。
6、优选的,下基底内采用pin注入形成光电器件时,会在衬底上方形成光电层一、光电层二、光电层三。
7、优选的,绝缘层可以采用二氧化硅进行填充后刻蚀。
8、优选的,绝缘层可以采用氮化硅进行填充后刻蚀。
9、一种光电镊芯片制造方法,用于制备一种光电镊芯片,包括以下步骤:
10、s1:在单晶硅上通过外延形成下基底;
11、s2:在下基底内注入pn、npn、pin中任意一种形成光敏层;
12、s3:在s2中所形成的下基底基础上通过光刻显影蚀刻工艺,形成分离的光敏器件;
13、s4:通过二氧化硅或者氮化硅对s3中刻蚀出的区域进行填充,构成绝缘层;
14、s5:通过光刻显影蚀刻工艺,在绝缘层形成需要的开窗的图形;
15、s6:在s5绝缘层蚀刻形成的开窗图形基础上通过金属铝进行沉积;
16、s7:在s6的基础上通过光刻显影蚀刻工艺,形成所需要流道结构;
17、s8:在玻璃基板上真空镀上ito膜形成上基体;
18、s9:将s7中金属表面涂敷上粘结剂并与s8中上基体的上电极部件进行键合,从而形成密闭的光电镊芯片。
19、与现有技术相比,本专利技术的有益效果为:
20、由于在现有的技术中,微流道结构的材料包括柔性和/或弹性材料,例如橡胶、塑料、弹性体、硅树脂(例如可光刻的硅树脂或“pps”)、聚二甲基硅氧烷(“pdms”)以及模制玻璃、光致抗蚀剂(例如su8)等的刚性材料,而本专利技术光电镊芯片中的微流道材料采用金属代替现有的有机高分子,从而增加了入射光效率,减少入射光功率,提高光电镊芯片导热性,提高光电镊芯片可靠性。
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1.一种光电镊芯片,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的一种光电镊芯片,其特征在于:
3.根据权利要求1所述的一种光电镊芯片,其特征在于:
4.根据权利要求1所述的一种光电镊芯片,其特征在于:
5.根据权利要求1所述的一种光电镊芯片,其特征在于:
6.一种光电镊芯片制造方法,用于制备如上述权利要求1-5任一项所述的一种光电镊芯片,其特征在于:
【技术特征摘要】
1.一种光电镊芯片,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的一种光电镊芯片,其特征在于:
3.根据权利要求1所述的一种光电镊芯片,其特征在于:
4.根据权利要求1所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员:冯林,严光能,王涛,高涌佳,王傲,
申请(专利权)人:微纳动力北京科技有限责任公司,
类型:发明
国别省市:
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