[發明專利]一種太赫茲PDMS微流控型諧振腔芯片及其制備方法

在審

• 申請號: 201811056355.7
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109289946A
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 陳麟;殷恒輝;楊冰洋;雍有;楊涵;楊潔;許恩豪;朱亦鳴;莊松林
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;G01N21/3577;G01N21/3581
• 代理公司: 上海邦德專利代理事務所(普通合伙) 31312
• 代理人: 袁步蘭

1.一種太赫茲PDMS微流控型諧振腔芯片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：制備太赫茲芯片；

步驟2：制備PDMS膜；

步驟2.1：配置基底液：添加硅膠基料與固化劑至PDMS(聚二甲基硅氧烷)混合液內，充分攪拌后制得PDMS基底液；

步驟2.2：抽濾:抽濾所述PDMS基底液；

步驟2.3：定型：將所述PDMS基底液通過導管均勻澆灌于一掩膜版上；

步驟2.4：固化：加熱所述掩膜版，制得固化的PDMS膜；

步驟2.5：裁切：對所述PDMS膜進行切割和打孔；

步驟3：鍵合：所述PDMS膜鍵合于所述太赫茲芯片的諧振環處，形成微流控型諧振腔。

2.根據權利要求1所述的太赫茲PDMS微流控型諧振腔芯片的制備方法，其特征在于，所述太赫茲芯片的制備步驟如下：

步驟1.1：清洗：采用超聲波對硅基片進行清洗，依次選用去離子水10min、甲醇15min、丙酮30min、甲醇10min、去離子水10min。

步驟1.2：鍍石英層：將所述硅基片進行抽真空處理，并在所述硅基片表面鍍化一層石英層，即得鍍有石英層的硅基片；

步驟1.3：涂底：將所述硅基片烘烤并冷卻至室溫后，使用光刻膠對所述硅基片進行靜態滴膠，使所述硅基片的所述石英層表面形成光刻膠涂層；

步驟1.4：前烘：將所述硅基片置于100℃下烘烤3min；

步驟1.5：對準、曝光和顯影：將所需圖形在所述硅基片表面上準確定位，曝光70～72s，通過曝光將所需圖形轉移到所述光刻膠涂層上；而后顯影1～3min，將未感光的負膠或感光的正膠去除，在所述光刻膠涂層上顯示出所需圖形；

步驟1.6：后烘：將硅基片置于120℃下烘烤3min，然后于室溫內冷卻。

步驟1.7：鍍金屬層：將所述硅基片進行抽真空處理，并在所述光刻膠涂層表面鍍化一層具有導體作用的金屬層，即得太赫茲芯片，所述金屬層即為所述諧振環。

3.根據權利要求2所述的太赫茲PDMS微流控型諧振腔芯片的制備方法，其特征在于，在步驟1.2中，使用真空蒸鍍機對所述硅基片進行抽真空處理，真空度達到1.3×10-2～1.3×10-3P1.1；石英在高溫下融化，冷卻還原后在所述硅基片表面形成石英層。

4.根據權利要求2所述的太赫茲PDMS微流控型諧振腔芯片的制備方法，其特征在于，在步驟1.3中，所述硅基片進行烘烤的溫度為2100℃，烘烤的時間為30min。

5.根據權利要求2所述的太赫茲PDMS微流控型諧振腔芯片的制備方法，其特征在于，在步驟1.5中，所述曝光時間為71s，所述顯影時間為2min。

6.根據權利要求2所述的太赫茲PDMS微流控型諧振腔芯片的制備方法，其特征在于，在步驟1.7中，使用真空蒸鍍機對所述硅基片進行抽真空處理，真空度達到1.3×10-2～1.3×10-3P1.1；金在1200℃～1400℃的溫度下溶化并蒸發成氣態金，所述氣態金的微粒在所述硅基片表面沉積，經冷卻還原后于所述光刻膠涂層表面形成所述金屬層；所述金屬層的厚度為300～500nm。

7.根據權利要求1所述的太赫茲PDMS微流控型諧振腔芯片的制備方法，其特征在于，在步驟2.1中，所述硅膠基料與固化劑的配置質量比為10：1。

8.根據權利要求1所述的太赫茲PDMS微流控型諧振腔芯片的制備方法，其特征在于，在步驟2.3至2.4中，所述掩膜版的圖形厚度為50μm，所述掩膜版置放于一培養皿內，所述培養皿放置在恒溫加熱箱內烘烤，在80℃下烘烤2h。

9.根據權利要求1所述的太赫茲PDMS微流控型諧振腔芯片的制備方法，其特征在于，在步驟2.5中，利用打孔器在所述PDMS膜的進液口及出液口處打孔。

10.一種太赫茲PDMS微流控型諧振腔芯片，其特征在于，結構自上而下依次包括PDMS膜、金屬層、光刻膠涂層、石英層和硅基片，使用權利要求1-8中任意一項所述的制備方法制備得到。