[發(fā)明專利]制備硅基微電極的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310062478.2
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN103101878A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 裴為華;陳三元;歸強(qiáng);陳弘達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 曹玲柱

1.一種制備硅基微電極的方法，其特征在于，包括：

將貴金屬納米顆粒懸濁液與硅腐蝕液混合，制備硅納米孔洞腐蝕液；

在硅片上旋涂光刻膠，通過光刻暴露出需要腐蝕的部分，獲得帶有光刻膠圖形的硅片，其中所述光刻膠對硅腐蝕液具有抗腐蝕性；

將所述帶有光刻膠圖形的硅片水平放置于所述硅納米孔洞腐蝕液中進(jìn)行腐蝕，所述貴金屬納米顆粒在硅片上催化腐蝕形成的包括多個納米孔洞的納米孔洞陣列，去除殘余的光刻膠；

在包含納米孔洞陣列的所述硅片表面依次形成下絕緣層、導(dǎo)電層和上絕緣層，所述納米孔洞陣列的多個納米孔洞被所述導(dǎo)電層不完全填充；

由所述硅片獲得硅基微電極的針體結(jié)構(gòu)；以及

在所述針體結(jié)構(gòu)的預(yù)設(shè)位置通過刻蝕，露出所述納米孔洞陣列中的導(dǎo)電層，形成帶有納米孔洞陣列的微記錄點，從而制備出硅基微電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將貴金屬納米顆粒懸濁液與硅腐蝕液混合的步驟中，所述貴金屬為金、鉑或銀。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述將貴金屬納米顆粒為金納米顆粒，所述將金納米顆粒懸濁液與硅腐蝕液混合的步驟之前還包括：通過化學(xué)還原法、晶種生長法或反膠束法制備金納米顆粒懸濁液。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述將貴金屬納米顆粒為鉑納米顆粒，所述將鉑納米顆粒懸濁液與硅腐蝕液混合的步驟之前還包括：通過化學(xué)還原法、微乳液法或離子交換法制備鉑納米顆粒懸濁液。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將貴金屬納米顆粒懸濁液與硅腐蝕液混合的步驟中，所述硅腐蝕液為氫氟酸和雙氧水的混合液。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在硅片暴露區(qū)域形成納米孔洞陣列的步驟中，所述納米孔洞的深度大于500nm；

所述在包含納米孔洞陣列的所述硅片表面依次形成下絕緣層、導(dǎo)電層和上絕緣層的步驟中，所述下絕緣層為熱氧化所述硅片形成的氧化硅，所述導(dǎo)電層的厚度小于所述納米孔洞的深度。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述上絕緣層的材料為氮化硅或氧化硅，所述導(dǎo)電層的材料為金或鉑。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述納米孔洞的徑向特征尺寸介于200-500納米之間。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在硅片暴露區(qū)域形成納米孔洞陣列的步驟中，

由腐蝕時間來控制納米孔洞陣列中納米孔洞的深度；

由貴金屬納米顆粒粒徑和其在腐蝕液中的分散密度來控制納米孔洞陣列中納米孔洞的粒徑和表面密度。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述貴金屬為金，所述金納米顆粒在相應(yīng)懸濁液中的分散度為80％，平均粒徑為200nm，所述預(yù)設(shè)的腐蝕時間為5-20分鐘。