[發明專利]表面增強發光電場生成底座

有效

• 申請號: 201580079511.X
• 申請日: 2015-07-29
• 公開（公告）號: CN107567583B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: S·巴塞羅;葛寧;李智勇
• 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;G01N21/64;G01N21/01
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王洪斌;陳嵐

一個示例中提供的是一種分析物檢測裝置，分析物檢測裝置包括表面增強發光(SEL)結構。電介質層在SEL結構下面。電場生成底座在電介質層下面。電場生成底座在SEL結構周圍施加電場以將帶電離子吸引到SEL結構。

背景技術

表面增強發光(SEL)有時用于分析無機材料和復雜有機分子的結構。SEL將電磁輻射或光聚焦到分析物或包含分析物的溶液上，其中檢測光與分析物之間的相互作用以用于分析。

附圖說明

圖1是示例表面增強發光(SEL)平臺的示意圖。

圖2是用于形成圖1的平臺的示例方法的流程圖。

圖3是另一示例SEL平臺的示意圖。

圖4是包括圖1的平臺的示例SEL封裝的示意圖。

圖5是另一示例SEL封裝的示意圖。

圖6是用于使用圖1的平臺或圖3或4的封裝的示例方法的流程圖。

圖7是另一示例SEL平臺的截面視圖。

圖8是圖7的平臺的電場生成底座的放大截面視圖。

圖9是用于控制示例電場生成底座的電路的圖。

圖10是包括示例LES封裝的陣列的示例晶片的頂部視圖。

圖11是圖示了圖10的晶片上的示例封裝對的截面視圖。

具體實施方式

圖1示意性地圖示了示例表面增強發光(SEL)平臺20。出于本公開的目的，“表面增強發光”在其含義范圍內涵蓋表面增強拉曼發射(如在表面增強拉曼光譜學(SERS)中那樣)以及表面增強熒光。平臺20通過表面增強發光的使用來增強溶液中的分析物的分析。平臺20促進電場的生成或建立以便將分析物的帶電離子吸引到表面增強發光結構以增大表面增強發光結構上或附近的分析物的密度。增大鄰近于表面增強發光結構的分析物的密度可以改進表面增強發光的性能。

平臺20包括電場生成底座24、電介質層26和表面增強發光(SEL)結構30。電場生成底座24可以是雙目的的：(1)充當用于電介質層26和SEL結構30的襯底，以及(2)充當生成和向SEL結構30施加電場的器件，其中電場將分析物的帶電離子吸引到SEL結構30。平臺20通過感測區域之下的器件編程來提供可編程的局部化場增強區域。在使用中，平臺20鄰近于更大封裝而定位或者作為其部分來提供，所述更大封裝包括與底座24協作以生成或形成將分析物的帶電離子吸引到SEL結構30的電場的對電極(counter electrode)。在一個實現方式中，電場生成底座包括促進底座24的電氣充電和放電的電路。在一個實現方式中，電場生成底座包括集成晶體管以促進底座24的電氣充電和放電的控制。

在一個實現方式中，電場生成底座包括在電場生成底座24不再連接到電池、電源插座或其它電流或功率源之后促進電荷的存儲的電路。在一個實現方式中，電場生成底座包括在底座24不再連接到電池、電源插座或其它電流源的同時促進電荷圍繞和通過金屬基板(metal floor)28以及圍繞SEL結構30的連續供應的電路。換言之，電場生成底座是非易失性的。在一個實現方式中，電場生成底座包括形成存儲電荷的電容器的電路。在一個實現方式中，底座24包括浮柵MOSFET晶體管(FGMOS)，其中浮柵被充電并且存儲電荷。在一個實現方式中，底座24包括以可編程只讀存儲器(PROM)的形式的浮柵晶體管，有時也稱為一次性可編程非易失性存儲器、現場可編程只讀存儲器或浮柵雪崩注入MOS(FAMOS)。在其中底座24包括PROM浮柵晶體管的實現方式中，通過使漏極偏置到雪崩以便向浮柵中注入電子來為浮柵編程或充電。與諸如可擦除可編程只讀存儲器晶體管(EPROM)之類的其它類型的浮柵晶體管形成對照的是，PROM浮柵晶體管省略控制柵極。