【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体领域，特别涉及一种半导体场效应晶体管液体传感器及其制造方法。
技术介绍
1、当前可以利用液体传感器对液体环境中的离子或生物物质进行传感检测。常用的液体传感器可以包括电化学传感器和半导体传感器。电化学传感器虽然制造工艺成熟，但是电化学传感器集成度低，电化学传感器包括的信号转换器、外电路和测量系统等更像是和核心部件（包括电极、电解液和滤膜）的简单加和，即电化学传感器集成度低限制其微型化发展。半导体传感器检测限低、可靠性高，但是半导体传感器通常需要一外置的参比电极施加栅偏压，常规的参比电极的大尺寸限制半导体传感器微型化发展。
2、但是随着检测场景的增加，例如针对狭小空间和复杂环境，就需要微型化的液体传感器，因此，当前存在对液体传感器的微型化需求。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请的目的在于提供一种半导体场效应晶体管液体传感器及其制造方法，能够提供集成度高且微型化的液体传感器，从而满足多种场景的检测需求。
2、本申请提供了一种半导体场效应晶体管液体传感器，所述半导体场效应晶体管液体传感器包括：基板、半导体场效应晶体管和微流道结构；
3、所述半导体场效应晶体管和所述微流道结构设置于所述基板的一侧表面；
4、所述微流道结构包括基片、参比电极和盖片；所述基片包括沟槽，所述参比电极至少覆盖所述沟槽的侧壁，所述沟槽用于放置参比电解液；所述盖片设置于所述基片远离所述基板的一侧表面，所述盖片覆盖所述沟槽，所述盖片用于进行所述参比电解液
5、可选地，所述参比电极还覆盖所述基片远离所述基板的一侧表面，所述盖片至少暴露部分面积的参比电极。
6、可选地，所述参比电极利用导电结构和导电焊盘电连接，所述导电焊盘设置于所述基板的一侧表面。
7、可选地，所述导电结构和所述导电焊盘被点胶围绕，所述点胶至少覆盖和所述导电结构连接的部分面积的参比电极。
8、可选地，所述导电结构为凸点、焊料、导电胶或金属焊线。
9、可选地，所述基片的材料为有机高分子材料，所述基片的材料为聚甲基丙烯酸甲酯pmma、聚二甲基硅氧烷pdms、环烯烃共聚物coc、聚对苯二甲酸乙二醇酯pet、聚碳酸酯pc、聚酰亚胺pi或聚苯乙烯ps。
10、可选地，所述盖片的材料为聚氯乙烯pvc或多孔陶瓷。
11、本申请提供了一种半导体场效应晶体管液体传感器的制造方法，所述方法包括：
12、利用3d打印工艺或脱模工艺形成包括沟槽的基片，所述沟槽用于放置参比电解液；
13、至少在所述沟槽的侧壁形成参比电极；
14、将盖片和所述基片键合，所述盖片设置于所述基片远离所述基板的一侧表面，所述盖片覆盖所述沟槽，所述盖片用于进行所述参比电解液和待测溶液之间的离子交换；所述基片、所述参比电极和所述盖片构成微流道结构；
15、将所述微流道结构和半导体场效应晶体管设置于基板的一侧表面。
16、可选地，所述至少在所述沟槽的侧壁形成参比电极包括：
17、利用溅射工艺或电子束蒸发工艺至少在所述沟槽的侧壁形成参比电极。
18、可选地，所述参比电极还覆盖所述基片远离所述基板的一侧表面，所述盖片至少暴露部分面积的参比电极。
19、本申请提供了一种半导体场效应晶体管液体传感器，半导体场效应晶体管液体传感器包括：基板、半导体场效应晶体管和微流道结构，半导体场效应晶体管和微流道结构设置于基板的一侧表面，即通过将半导体场效应晶体管和微流道结构集成于基板的一侧表面，从而提高液体传感器的集成度，从而实现液体传感器的微型化。微流道结构包括基片、参比电极和盖片，基片包括沟槽，沟槽用于放置参比电解液，参比电极至少覆盖沟槽的侧壁，也就是说，通过将参比电极覆盖沟槽的侧壁，既能够设置参比电极，又能够实现参比电极和参比电解液的接触，相较于当前单独设置参比电极伸入参比电解液中进行接触，大大提高了集成度。盖片设置于基片远离基板的一侧表面，盖片覆盖沟槽，即可以利用盖片进行参比电解液和待测溶液之间的离子交换，从而实现液体传感器进行检测的功能。由此可见，本申请通过利用包括沟槽的基片，覆盖沟槽侧壁的参比电极以及密封参比电解液的盖片形成集成度较高的微流道结构，微流道结构和半导体场效应晶体管集成在同一个基板上，进一步提高集成度，从而最终实现半导体场效应晶体管液体传感器的微型化，从而满足多种场景的检测需求。
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1.一种半导体场效应晶体管液体传感器，其特征在于，所述半导体场效应晶体管液体传感器包括：基板、半导体场效应晶体管和微流道结构；
2.根据权利要求1所述的半导体场效应晶体管液体传感器，其特征在于，所述参比电极还覆盖所述基片远离所述基板的一侧表面，所述盖片至少暴露部分面积的参比电极。
3.根据权利要求2所述的半导体场效应晶体管液体传感器，其特征在于，所述参比电极利用导电结构和导电焊盘电连接，所述导电焊盘设置于所述基板的一侧表面。
4.根据权利要求3所述的半导体场效应晶体管液体传感器，其特征在于，所述导电结构和所述导电焊盘被点胶围绕，所述点胶至少覆盖和所述导电结构连接的部分面积的参比电极。
5.根据权利要求3所述的半导体场效应晶体管液体传感器，其特征在于， 所述导电结构为凸点、焊料、导电胶或金属焊线。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的半导体场效应晶体管液体传感器，其特征在于，所述基片的材料为有机高分子材料，所述基片的材料为聚甲基丙烯酸甲酯PMMA、聚二甲基硅氧烷PDMS、环烯烃共聚物COC、聚对苯二甲酸乙二醇酯PET、聚碳
7.根据权利要求1-5任意一项所述的半导体场效应晶体管液体传感器，其特征在于，所述盖片的材料为聚氯乙烯PVC或多孔陶瓷。
8.一种半导体场效应晶体管液体传感器的制造方法，其特征在于，所述方法包括：
9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述至少在所述沟槽的侧壁形成参比电极包括：
10.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述参比电极还覆盖所述基片远离所述基板的一侧表面，所述盖片至少暴露部分面积的参比电极。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体场效应晶体管液体传感器，其特征在于，所述半导体场效应晶体管液体传感器包括：基板、半导体场效应晶体管和微流道结构；
2.根据权利要求1所述的半导体场效应晶体管液体传感器，其特征在于，所述参比电极还覆盖所述基片远离所述基板的一侧表面，所述盖片至少暴露部分面积的参比电极。
3.根据权利要求2所述的半导体场效应晶体管液体传感器，其特征在于，所述参比电极利用导电结构和导电焊盘电连接，所述导电焊盘设置于所述基板的一侧表面。
4.根据权利要求3所述的半导体场效应晶体管液体传感器，其特征在于，所述导电结构和所述导电焊盘被点胶围绕，所述点胶至少覆盖和所述导电结构连接的部分面积的参比电极。
5.根据权利要求3所述的半导体场效应晶体管液体传感器，其特征在于， 所述导电结构为凸点、焊料、导电胶或金属焊线。...
【专利技术属性】
技术研发人员：周玉刚，王浩宇，郭焱，陆海，陈敦军，张荣，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：
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