[發明專利]用于超靈敏的核酸檢測的電傳感器

無效

• 申請號: 201080019103.2
• 申請日: 2010-03-11
• 公開（公告）號: CN102414557A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 高志強;索梅納特·羅伊;陳驍軍
• 申請（專利權）人: 新加坡科技研究局
• 主分類號: G01N27/327
• 分類號: G01N27/327;C12Q1/68;G01N33/483
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 褚海英;武玉琴

1.一種用于檢測核酸分子的傳感器，其包括：

電極結構，其包括第一電極、第二電極以及重疊區，其中，在所述重疊區內：所述第二電極的一部分與所述第一電極的一部分重疊，以使所述第二電極的頂面水平高于所述第一電極的頂面水平，并且在所述第一電極和所述第二電極之間設置有絕緣層，所述絕緣層與所述第一電極和所述第二電極接觸；

第一核酸探針，其固定于所述第一電極的表面；和

第二核酸探針，其固定于所述第二電極的表面。

2.如權利要求1所述的傳感器，其中，在所述重疊區內，所述第二電極和所述絕緣層的側面相對于所述第二電極的頂面成約90°±30°的角度。

3.如權利要求1或2所述的傳感器，其中，所述第一電極和所述第二電極由選自下述組的材料制成，所述組包括貴金屬、摻雜硅、摻雜多晶硅、鍺硅、鈦(Ti)、鉭(Ta)、鎢(W)、鋁(Al)、鉻(Cr)、銅(Cu)、金屬合金和導電聚合物。

4.如權利要求3所述的傳感器，其中，所述貴金屬為金。

5.如權利要求3所述的傳感器，其中，所述金屬合金選自于氮化鈦(TiN)、氮化鉭(TaN)和金屬硅化物。

6.如權利要求3～5中任一項所述的傳感器，其中，所述第一電極和所述第二電極由相同材料或不同材料制成。

7.如前述權利要求中任一項所述的傳感器，其中，所述電極結構布置在基板上。

8.如權利要求7所述的傳感器，其中，所述基板為金屬氧化物層。

9.如權利要求8所述的傳感器，其中，所述基板為二氧化硅層。

10.如前述權利要求中任一項所述的傳感器，其中，所述絕緣層的表面粗糙度小于0.5nm。

11.如權利要求7～10中任一項所述的傳感器，其中，所述基板的厚度介于約20nm±0.7nm～約200nm±0.7nm之間。

12.如權利要求7～11中任一項所述的傳感器，其中，所述基板進一步布置在半導體層上。

13.如權利要求12所述的傳感器，其中，所述半導體層的半導體為硅。

14.如前述權利要求中任一項所述的傳感器，其中，所述絕緣層是由相對介電常數(κ)至少為10的材料制成。

15.如權利要求1～13中任一項所述的傳感器，其中，所述絕緣層由SiO₂、Ta₂O₅、Al₂O₃、ZrO₂和HfO₂制成。

16.如前述權利要求中任一項所述的傳感器，其中，所述第一電極和所述第二電極的寬度彼此無關地選定在約0.1μm～約100μm之間。

17.如前述權利要求中任一項所述的傳感器，其中，所述第一電極和所述第二電極的厚度彼此無關地選定在約50nm～約500nm之間。

18.如前述權利要求中任一項所述的傳感器，其中，當將SiO₂用作絕緣層時，則所述絕緣層的厚度介于約10nm～約20nm之間。

19.如前述權利要求中任一項所述的傳感器，其中，當所述絕緣層為相對介電常數(κ)至少為10的材料時，則所述絕緣層的厚度介于約1nm～約5nm之間。

20.如前述權利要求中任一項所述的傳感器，其中，在所述絕緣層和所述第一電極之間和/或所述絕緣層和所述第二電極之間設置有粘合層。

21.如權利要求20所述的傳感器，其中，所述粘合層由金屬制成。

22.如權利要求21所述的傳感器，其中，所述粘合層的所述金屬為Cr或Ti。

23.如權利要求20～22中任一項所述的傳感器，其中，所述粘合層的厚度介于約2nm～約30nm之間。