[發明專利]一種石墨烯三維微電極陣列芯片、方法及其應用

有效

• 申請號: 201510885266.3
• 申請日: 2015-12-04
• 公開（公告）號: CN105460882B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 吳蕾;唐琳;金慶輝;趙建龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: B81B1/00
• 分類號: B81B1/00;B81C1/00;G01N27/00;G01N33/483;G01N33/487
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司31002
• 代理人: 潘振甦

1.一種制作石墨烯三維微電極芯片的方法，其特征在于具體步驟是：

(1)清洗基底：使用Phiranha溶液清洗硅片、石英片或硼硅玻璃片，再用去離子水沖洗干凈，氮氣吹干，氧等離子體處理5分鐘；

(2)用Lift-off剝離工藝制作微電極陣列區域外電極引線和引腳：在基底上旋涂AZ4620，光刻工藝進行圖形化，然后濺射鈦/金金屬層，用丙酮去除光刻膠，留下金屬圖層；

(3)三維微柱陣列制作：旋涂負性光刻膠，控制轉速2500-3500r/min，光刻顯影后，經過固化，形成微柱陣列；

(4)石墨烯轉移：使用化學氣相沉積制備單層石墨烯薄膜，得到銅/石墨烯/聚甲基酸甲酯復合薄膜；該復合薄膜用過硫酸銨浸泡腐蝕銅箔，待銅被完全腐蝕后，留下支撐層石墨烯/聚甲基酸甲酯薄膜；再用去離子水漂洗薄膜，再將完整的薄膜轉移到三維微柱陣列上，覆蓋陣列并與金電極引線接觸；靜置一段時間后，用85℃烘箱烘30分鐘，然后在丙酮溶液中浸泡去除聚甲基酸甲酯；最后用乙醇、去離子水依次清洗基底；

(5)制作石墨烯微電極：旋涂AZ4620P光刻膠，通過光刻和氧等離子體刻蝕制作石墨烯圖形，然后用丙酮去除光刻膠，依次用乙醇、去離子水對基底進行清洗；

(6)制作電極絕緣層：旋涂SU8 3005，進行光刻、顯影，暴露出石墨烯微電極位點和金電極引腳。

2.按權利要求1所述的方法，其特征在于：上述步驟(1)中所述的硼硅玻璃片為Prex 7740。

3.按權利要求1所述的方法，其特征在于：上述步驟(3)中，在三維微柱陣列制作時，當以硅片為基底時，采用SU8 3005負性光刻膠，當以石英片或硼硅玻璃片為基底時，采用PI 7510負性光刻膠。

4.按權利要求1所述的方法，其特征在于：在透明基底上制得的石墨烯三維微電極陣列便于用倒置顯微鏡進行觀察。