[發(fā)明專利]一種低噪聲雙面集成可注入生物光電極微探針及制備方法

有效

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• 申請日: 2020-07-30
• 公開（公告）號: CN111863776B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張佰君;沈俊宇
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號: H01L23/552
• 分類號: H01L23/552;H01L33/38;A61N5/06
• 代理公司: 深圳市創(chuàng)富知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44367
• 代理人: 李思坪

本發(fā)明公開了一種低噪聲雙面集成可注入生物光電極微探針及制備方法，微探針包括透明襯底、透明襯底正面的發(fā)光結(jié)構(gòu)、透明襯底背面的記錄電極結(jié)構(gòu)和電磁屏蔽結(jié)構(gòu)，所述記錄電極結(jié)構(gòu)與電磁屏蔽結(jié)構(gòu)之間設(shè)有第一絕緣隔離層，所述記錄電極結(jié)構(gòu)包括記錄電極、記錄電極導(dǎo)線、記錄電極焊盤和第一絕緣鈍化層，所述記錄電極通過記錄電極導(dǎo)線與記錄電極焊盤連接，所述第一絕緣鈍化層上設(shè)有記錄電極窗口、記錄電極焊盤窗口和接地端窗口。該方法包括用于制備上述微探針結(jié)構(gòu)的方法。通過使用本發(fā)明，可優(yōu)化生物信號的記錄質(zhì)量。本發(fā)明作為一種低噪聲雙面集成可注入生物光電極微探針及制備方法，可廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生命科學(xué)半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域，尤其涉及一種低噪聲雙面集成可注入生物光電極微探針及制備方法。

背景技術(shù)

“光遺傳學(xué)”是一個(gè)由光學(xué)、遺傳學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、生物工程等學(xué)科合并并且致力于用光作為工具實(shí)現(xiàn)對神經(jīng)功能調(diào)控的交叉學(xué)科。該技術(shù)用光實(shí)現(xiàn)對神經(jīng)元激活或抑制的控制，將遺傳學(xué)和光學(xué)的結(jié)合，極大提高了對神經(jīng)細(xì)胞特異性的鑒別與控制的時(shí)間分辨率和空間分辨率，并且有助于實(shí)現(xiàn)自由運(yùn)動哺乳動物的清醒行為與長期植入性神經(jīng)調(diào)控的關(guān)聯(lián)的研究。

光遺傳學(xué)工具需要具備特異性靶向光調(diào)控和神經(jīng)信號的記錄兩種功能，被定義為光電極，光電極可分為耦合光源式和注入光源式，目前，注入光源式光電極的光源驅(qū)動模塊工作時(shí)，注入電流會對生物信號的記錄帶來電磁輻射干擾和工頻噪聲。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種低噪聲雙面集成可注入生物光電極微探針及制備方法，可優(yōu)化生物信號的記錄質(zhì)量。

本發(fā)明所采用的第一技術(shù)方案是：一種低噪聲雙面集成可注入生物光電極微探針，包括透明襯底、透明襯底正面的發(fā)光結(jié)構(gòu)、透明襯底背面的記錄電極結(jié)構(gòu)和電磁屏蔽結(jié)構(gòu)，所述記錄電極結(jié)構(gòu)與電磁屏蔽結(jié)構(gòu)之間設(shè)有第一絕緣隔離層，所述記錄電極結(jié)構(gòu)包括記錄電極、記錄電極導(dǎo)線、記錄電極焊盤和第一絕緣鈍化層，所述記錄電極通過記錄電極導(dǎo)線與記錄電極焊盤連接，所述第一絕緣鈍化層上設(shè)有記錄電極窗口、記錄電極焊盤窗口和接地端窗口。

進(jìn)一步，所述第一絕緣隔離層設(shè)有通孔，所述電磁屏蔽結(jié)構(gòu)包括第一透明導(dǎo)電層和接地端，所述接地端與第一透明導(dǎo)電層通過通孔連接，所述第一透明導(dǎo)電層設(shè)置在透明襯底和第一絕緣隔離層之間。

進(jìn)一步，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括透明襯底、n型氮化鎵、有源層、p型氮化鎵、第二透明導(dǎo)電層、陽極結(jié)構(gòu)、陰極結(jié)構(gòu)、第二絕緣隔離層和第二絕緣鈍化層，所述第二絕緣鈍化層上設(shè)有陰極焊盤窗口和陽極焊盤窗口。

進(jìn)一步，所述第二透明導(dǎo)電層上設(shè)有陽極結(jié)構(gòu)和陰極結(jié)構(gòu)，所述陽極結(jié)構(gòu)包括陽極電極、陽極電極導(dǎo)線和陽極電極焊盤，所述陽極電極通過陽極電極導(dǎo)線與陽極電極焊盤連接，所述陰極結(jié)構(gòu)包括陰極電極、陰極電極導(dǎo)線和陰極電極焊盤，所述陰極電極通過陰極電極導(dǎo)線與陰極電極焊盤連接。

本發(fā)明所采用的第二技術(shù)方案是：一種低噪聲雙面集成可注入生物光電極微探針，包括透明襯底、透明襯底正面的發(fā)光結(jié)構(gòu)、透明襯底背面的記錄電極結(jié)構(gòu)和電磁屏蔽結(jié)構(gòu)，所述記錄電極結(jié)構(gòu)與電磁屏蔽結(jié)構(gòu)之間設(shè)有第一絕緣隔離層，所述記錄電極結(jié)構(gòu)包括記錄電極、記錄電極導(dǎo)線、記錄電極焊盤和第一絕緣鈍化層，所述記錄電極通過記錄電極導(dǎo)線與記錄電極焊盤連接，所述第一絕緣鈍化層上設(shè)有記錄電極窗口、記錄電極焊盤窗口和接地端窗口。

進(jìn)一步，所述第一絕緣隔離層設(shè)有通孔，所述電磁屏蔽結(jié)構(gòu)包括第一透明導(dǎo)電層和接地端，所述接地端與第一透明導(dǎo)電層通過通孔連接，所述第一透明導(dǎo)電層設(shè)置在透明襯底和第一絕緣隔離層之間。

進(jìn)一步，所述發(fā)光結(jié)構(gòu)包括透明襯底、n型氮化鎵、有源層、p型氮化鎵、第二透明導(dǎo)電層、陽極結(jié)構(gòu)、陰極結(jié)構(gòu)、第二絕緣隔離層和第二絕緣鈍化層，所述第二絕緣鈍化層上設(shè)有陰極焊盤窗口和陽極焊盤窗口。