[發明專利]用來檢測物質的器件和產生這樣的器件的方法

在審

• 申請號: 201380076206.6
• 申請日: 2013-03-14
• 公開（公告）號: CN105143858A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 李智勇;葛寧;S.J.巴塞羅;郭惠沛
• 申請（專利權）人: 惠普發展公司;有限責任合伙企業
• 主分類號: G01N21/65
• 分類號: G01N21/65;G01V8/10
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;張濤

背景技術

表面增強拉曼光譜學（SERS）可在各種工業中用于檢測分析物的存在。例如，SERS可在安全工業中用于檢測和/或掃描爆炸物（例如在機場針對爆炸物和/或其它危險材料檢測和/或掃描行李）。可替換地，SERS可在食品工業中用于檢測在水和/或牛奶中的毒素或污染物。

附圖說明

圖1描繪根據本公開的教導構造的示例測試器件。

圖2描繪根據本公開的教導的具有耦合到示例孔板的密封的另一示例測試器件。

圖3描繪圖2的示例測試器件，其中分析溶液被添加到室。

圖4描繪圖2的示例測試器件和根據本公開的教導構造的示例讀取器件。

圖5-12描繪產生可用于實現圖1和/或2的示例測試器件的示例孔板的示例工藝。

圖13描繪根據本公開的教導構造的多室測試器件。

圖14示出制成圖1-4和13的示例測試器件的示例方法。

在上面標識的附圖中示出并在下面詳細描述了某些示例。附圖并不一定按比例，且為了清楚和/或簡明，附圖的某些特征和某些視圖可在比例上或在示意圖中放大地示出。

具體實施方式

很多應用具有對可用于檢測所感興趣的物質的存在的可靠器件的需要。例如，這樣的測試或檢測器件對檢測在機場、制造設施、食品處理設施、藥物制備工廠等的爆炸物、毒素或危險物質的存在是有用的。一些已知的測試和/或檢測器件的基底并不足夠被保護抵抗對環境和/或基底意在檢測的物質（例如分析物）的過早暴露。過早地將基底暴露于環境和/或物質（例如分析物）可使基底氧化和/或在檢測物質方面不是有效的，一旦被有意地暴露于其。

在本文公開了用于分析各種物質的示例測試和/或檢測器件。在一些這樣的示例中，測試器件與可用于檢測在測試或檢測器件中或上的所感興趣的物質的存在的表面增強拉曼光譜學、增強熒光光譜學或增強冷光光譜學一起使用。本文所公開的示例測試器件包括保護測試器件的基底免受暴露于環境和/或在使用之前減少（例如防止）基底和/或相關聯的表面結構的氧化或其它污染的金屬孔板和/或殼體。更具體地，所公開的孔板減少或甚至防止基底的納米粒子、金屬納米粒子或微粒子、納米結構、SERS條等對物質（例如納米粒子、金屬納米粒子或微粒子、納米結構、SERS條等意在檢測的分析物）的無意暴露。

在一些示例中，使用具有用來產生孔板的相關聯的（多個）結構和/或（多個）孔的（多個）圖案和/或（多個）結構的玻璃心軸（例如鈉鈣硅玻璃或晶片）來產生本文所公開的孔板。在一些示例中，通過涂敷被圖案化并然后通過濕蝕刻而移除的光致抗蝕劑來產生（多個）圖案和/或（多個）結構。在一些示例中，心軸經歷多個工藝例如物理氣相沉積（PVD）工藝、等離子體增強化學氣相沉積（PECVD）工藝、化學氣相工藝（CVP）和/或光刻工藝來產生孔板（例如心軸掩模）。PVD工藝可用于將一層不銹鋼和/或鉻濺射在心軸上。CVP和/或PECVD工藝可用于將碳化硅層沉積在心軸上。不銹鋼層和/或鉻層和光刻工藝可用于圖案化碳化硅層。在一些示例中，心軸浸沒在電鍍浴（例如鎳、金和/或鉑電鍍浴）中，其中該浴電鍍除了非導電碳化硅所位于的地方以外的心軸的整個表面。在電鍍浴是鎳電鍍浴的示例中，來自該浴的鎳限定孔板的圖案、形狀和/或特征。

當該電鍍變得更厚時，鎳電鍍在碳化硅的邊緣之上并限定孔板的結構（例如（多個）孔口噴嘴、（多個）圖案、（多個）孔、（多個）膛等）。在特定量的時間已經流逝且心軸和孔板從電鍍浴移除之后，孔板（例如鎳電鑄）可從心軸移除和/或剝去并被電鍍有例如金、鉑和/或銠。孔板和/或相關聯的（多個）膛和/或（多個）噴嘴的大小和/或厚度可與心軸浸沒在鎳浴中的時間的量、焊盤大小（例如限定膛大小的碳化硅焊盤）等成比例。

在一些示例中，為了耦合和/或集成孔板與晶片和/或具有（多個）納米結構和/或納米粒子的基底，孔板的凹側面定位成面向基底，使得室被界定限定在孔板和晶片和/或基底之間。在一些這樣的示例中，（多個）納米結構和/或納米粒子定位于室內以實質上基本上防止（多個）納米結構和/或納米粒子免受過早地暴露于（多個）納米結構和/或納米粒子意在檢測的物質。孔板可使用聯軸粘合成群接合（gangbond）工藝（例如接合金屬的熱壓縮接合）耦合到晶片和/或基底。為了減少或甚至防止（多個）納米結構和/或納米粒子對物質（例如（多個）納米結構和/或納米粒子意在檢測的分析物）的無意暴露，聚合物帶覆蓋孔板的（多個）流體進口、（多個）孔等。