[發明專利]生化分離檢測一體芯片及其制備方法

有效

• 申請號: 201310368510.X
• 申請日: 2013-08-22
• 公開（公告）號: CN104422751A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 朱煜;趙奕平;趙一兵;張耀輝
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所;趙奕平
• 主分類號: G01N30/90
• 分類號: G01N30/90;G01N30/92;G01N21/65;H01L21/02
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 楊林;李友佳

1.一種生化分離檢測一體芯片，其特征在于,包括襯底、分離層固定相以及表面增強拉曼信號檢測層，所述信號檢測層通過第一黏合層連接到所述分離層固定相上。

2.根據權利要求1所述的生化分離檢測一體芯片，其特征在于，所述分離層固定相包括由多個納米單元構成的納米陣列薄膜層；所述納米陣列薄膜層的孔隙率為50%～70%；所述納米單元的材料為SiO₂或Al₂O₃。

3.根據權利要求2所述的生化分離檢測一體芯片，其特征在于，所述納米單元為斜納米棒；其中，以垂直于襯底的方向為基準，斜納米棒傾斜的角度為20～50°。

4.根據權利要求3所述的生化分離檢測一體芯片，其特征在于，所述分離層固定相包括多個納米陣列薄膜層，其中相鄰兩層納米陣列薄膜層中的斜納米棒呈相反方向傾斜。

5.根據權利要求2所述的生化分離檢測一體芯片，其特征在于，所述納米單元為螺旋狀納米棒，并且所述螺旋狀納米棒的軸線垂直于襯底。

6.根據權利要求1所述的生化分離檢測一體芯片，其特征在于，所述信號檢測層為金屬斜納米棒陣列薄膜層，所述金屬為Au或Ag,所述信號檢測層的厚度為800～1000nm。

7.根據權利要求1-6任一所述的生化分離檢測一體芯片，其特征在于，所述信號檢測層500還包覆有一表面化學修飾材料層。

8.根據權利要求1-6任一所述的生化分離檢測一體芯片，其特征在于，所述分離層固定相的厚度為3～5μm。

9.一種如權利要求1所述的生化分離檢測一體芯片的制備方法，其特征在于，首先采用斜/掠角沉積工藝在襯底上生長分離層固定相，然后在分離層固定相上生長第一黏合層，最后采用斜/掠角沉積工藝在第一黏合層上生長具有斜納米棒陣列的信號檢測層，獲得所述檢測芯片；其中，所述分離層固定相包括由多個納米單元構成的納米陣列薄膜層；所述納米陣列薄膜層的孔隙率為50%～70%；所述納米單元的材料為SiO₂或Al₂O₃。

10.根據權利要求9所述的生化分離檢測一體芯片的制備方法，其特征在于，所述芯片的分離層固定相包括多個納米陣列薄膜層，所述襯底與所述分離層固定相之間還包括第二黏合層，所述制備方法具體包括步驟：

S101、在襯底上生長第二黏合層；

S102、采用斜/掠角沉積工藝在第二黏合層上生長具有斜納米棒陣列的第一薄膜層；

S103、旋轉樣品臺180°，生長具有斜納米棒陣列的第二薄膜層；其中，第二薄膜層的納米棒的傾斜角度與所述第一薄膜層的相反；

S104、重復步驟S103，獲得具有多個納米陣列薄膜層的分離層固定相；

S105、采用電子束沉積在所述分離層固定相上生長第一黏合層；

S106、采用斜/掠角沉積工藝在第一黏合層上生長具有斜納米棒陣列的信號檢測層；

其中，所述斜/掠角沉積工藝中沉積角度的范圍是80～86°，沉積速率范圍是0.2～0.4nm/s。

11.根據權利要求10所述的生化分離檢測一體芯片的制備方法，其特征在于，所述斜納米棒的直徑為60～510nm，斜納米棒之間的間隙為40～240nm；每一層納米陣列薄膜層的厚度為500～1500nm。

12.根據權利要求9所述的生化分離檢測一體芯片的制備方法，其特征在于，所述芯片的分離層固定相為螺旋狀納米棒陣列的薄膜層,所述襯底與所述分離層固定相之間還包括第二黏合層，所述制備方法具體包括步驟：

S201、在襯底上生長第二黏合層；

S202、采用斜/掠角沉積工藝，并且在沉積過程中控制樣品臺旋轉，在所述第二黏合層生長具有螺旋狀納米棒陣列，獲得具有多個螺旋狀納米棒陣列薄膜層的分離層固定相；

S203、采用電子束沉積工藝在所述分離層固定相上生長第一黏合層；

S204、采用斜/掠角沉積工藝在第一黏合層上生長具有斜納米棒陣列的信號檢測層；

其中，所述斜/掠角沉積工藝中沉積角度的范圍是80～85°，沉積速率范圍是0.2～0.4nm/s。