[發(fā)明專利]在含有疏水性的硅柱的硅片表面構(gòu)筑微電極對(duì)陣列的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110084311.7
• 申請(qǐng)日: 2011-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102730625A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 江雷;蘇彬;王樹(shù)濤;馬杰;宋延林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): B81C1/00
• 分類號(hào): B81C1/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 李柏

1.一種在含有疏水性的硅柱的硅片表面構(gòu)筑微電極對(duì)陣列的方法，其特征是，該方法包括以下步驟：

(1)將表面含有親水性的硅柱陣列的硅片浸泡到含有氟硅烷的有機(jī)溶劑中，或?qū)⒈砻婧杏H水性的硅柱陣列的硅片放入到氟硅烷蒸汽的環(huán)境中，或?qū)⒎柰槿芤褐苯拥渭拥奖砻婧杏H水性的硅柱陣列的硅片表面；使所述的硅片與氟硅烷分子進(jìn)行接枝反應(yīng)，將氟硅烷分子修飾到所述的硅片表面，得到含有疏水性的硅柱陣列的硅片；

(2)驅(qū)使含有形成納米導(dǎo)線的物質(zhì)的水溶液勻速定向的流經(jīng)步驟(1)得到的硅片上的疏水性的硅柱陣列的頂端表面，在構(gòu)成所述疏水性的硅柱陣列中的相鄰的兩個(gè)硅柱的頂端上形成定向排列的直徑為納米級(jí)的納米導(dǎo)線，形成由所述納米導(dǎo)線連接該兩個(gè)硅柱構(gòu)成的微電極對(duì)；多個(gè)所述的微電極對(duì)構(gòu)成所述的微電極對(duì)陣列；

所述的形成納米導(dǎo)線的物質(zhì)是不導(dǎo)電的物質(zhì)與金屬粒子的摻雜物、半導(dǎo)體的物質(zhì)或?qū)щ姷奈镔|(zhì)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是：所述的驅(qū)使含有形成納米導(dǎo)線的物質(zhì)的水溶液的流速是0.1-5cm/s；

所述的含有形成納米導(dǎo)線的物質(zhì)的水溶液的質(zhì)量濃度為1×10^-9％-20％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征是：所述的驅(qū)使的方法是利用重力作用、利用粘附誘導(dǎo)方法或利用磁場(chǎng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征是：所述的摻雜物中的不導(dǎo)電的物質(zhì)：金屬粒子的質(zhì)量比為1∶1-1∶50；

所述的不導(dǎo)電的物質(zhì)選自淀粉、葡萄糖、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚醋酸乙烯、聚羥基乙酸、聚乳酸、聚乳酸-聚羥乙酸、聚酸酐和聚-α-氨基酸中的一種或幾種；

所述的金屬粒子的粒徑為10-1000nm；所述的金屬選自銅、銀、金和鉑中的一種或幾種；

所述的半導(dǎo)體的物質(zhì)選自聚3，4-乙撐二氧噻吩、聚苯乙烯磺酸鹽、Al₂O₃、CuO、NiO、TiO₂、SiO₂、GeO₂、V₂O₅、Mn₂O₃、Mn₃O₄、ZrO₂、ZnO、Co₃O₄、Nb₂O₅、MgTiO₃、PdO、CeO₂、BaTiO₃、La₂CuO₄、SnO₂、NiFe₂O₄、Fe₃O₄、Pb(Zr_0.52Ti_0.48)O₃和NiTiO₃中的一種或幾種；

所述的導(dǎo)電的物質(zhì)選自銅粒子、銀粒子、金粒子、鉑粒子、石墨粉、聚苯乙烯磺酸鹽-聚3，4-乙撐二氧噻吩、聚對(duì)苯撐乙烯和聚氧乙烯中的一種或幾種；其中：銅粒子、銀粒子、金粒子和鉑粒子的粒徑都為10-1000nm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征是：所述的相鄰的兩個(gè)硅柱之間的間距是1微米-30微米。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征是：調(diào)節(jié)所述的相鄰的兩個(gè)硅柱之間的間距，以控制在相鄰的兩個(gè)硅柱頂端上形成的所述納米導(dǎo)線的連接或者不連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或6所述的方法，其特征是：所述的方法，其特征是：所述的硅柱的直徑為微米級(jí)尺度。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是：所述的將表面含有親水性的硅柱陣列的硅片浸泡到含有氟硅烷的有機(jī)溶劑中進(jìn)行接枝反應(yīng)的時(shí)間是1-24小時(shí)。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的方法，其特征是：所述的含有氟硅烷的有機(jī)溶劑，其氟硅烷在有機(jī)溶劑中的質(zhì)量濃度為1％-25％；

所述的有機(jī)溶劑是乙醇、丙酮或二甲亞砜。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是：所述的將表面含有親水性的硅柱陣列的硅片放入到氟硅烷蒸汽的環(huán)境中進(jìn)行接枝反應(yīng)的時(shí)間是1-48小時(shí)。