电极和电极制造方法技术

本发明专利技术公开了电极，其包括第一层和第二层。第一层可为介电层，并且第二层可为含有金属的层。用于形成电极的方法包括将第一层和第二层沉积在基质上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术公开了电极，其包括第一层和第二层。第一层可为介电层，并且第二层可为含有金属的层。用于形成电极的方法包括将第一层和第二层沉积在基质上。【专利说明】
本公开内容设及电极，并且更具体而言，设及用于生物传感器应用的薄膜电极。
技术介绍
W0 2013/052092描述了包括两个电极的电化学葡萄糖生物传感器，其中至少一个 电极具有金属层和与金属层直接接触的非金属层两者。一些贵金属电极的反应性一般在生 产后不久更显著，并且明显老化的产品可从使用中排除。非金属层是用于制备活化电极的 碳层，当是新的时，所述活化电极模拟仍未老化的非活化产品的特征。换言之，电极的灵敏 度因一致的电势读数而牺牲。 然而，存在具有改良性能的电极的持续需要。例如，减少电极中使用的金属特别是 昂贵金属例如金的量可减少成本。此外，存在可维持性能具有减少量的金属的电极的需要。 此外，存在具有改良的方块电阻的电极的需要。【附图说明】 实施例通过举例的方式示出并且并不受限于附图。 图1显示了根据本公开内容的电极的一个实施例。 技术人员应了解附图中的元件是为了简单和清楚而示出，并且不一定按比例标 绘。例如，附图中的一些元件的尺寸可相对于其他元件放大，W帮助改善本专利技术的实施例的 理解。【具体实施方式】 本专利技术提供了与附图组合的下述说明书，W帮助理解本文公开的教导。下文讨论 将集中于教导的具体实现和实施例。提供该重点W帮助描述教导且不应解释为对教导的范 围或适用性的限制。然而，基于如本申请中公开的教导可使用其他实施例。[000引术语"包含"、"包括"、"具有"或它们的任何其他变体旨在涵盖非排他性的包括。例 如，包括一系列特征的方法、制品或装置不必仅限于那些特征，而是可包括未明确列出的或 该方法、制品或装置所固有的其他特征。此外，除非明确相反指出，"或"指包括性的或，而非 排他性的或。例如，条件A或帕如下任一者满足:A为真(或存在化B为假(或不存巧，A为假 (或不存在)且B为真(或存在），W及A和B均为真(或存在）。 另外，"一种"或"一个"的使用用于描述本文描述的元件和部件。运仅为了便利，并 提供本专利技术的范围的一般含义。该描述应理解为包括一种、至少一种、或还包括复数的单 数，或反之亦然，除非其明确具有相反含义。例如，当单个项目在本文中得到描述时，超过一 个项目可代替单个项目使用。类似地，当超过一个项目在本文中得到描述时，单个项目可替 代超过一个项目。 除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语均具有与本专利技术所属领域普 通技术人员通常理解相同的含义。材料、方法和例子仅是举例说明性的并且不意在为限制 性的。就本文未描述的程度而言，关于具体材料和处理动作的许多细节是常规的，并且可在 电极和生物传感器领域内的教课书及其他来源中找到。 下文公开内容描述了包括基质、第一层(其可为介电层)和第二层(其可为含有金 属的层)的电极。在某些实施例中，电极可为薄膜电极，例如用于生物传感器的薄膜电极，所 述生物传感器测量样品例如血样中的葡萄糖水平。下文公开内容还描述了可包括电极的生 物传感器测试条和形成电极的方法。电极可包括基质、第一层和第二层。如本文描述的第一 层的引入可改善电极的质量。例如，能够改善方块电阻，或减少用于第二层的材料量，特别 是昂贵金属例如金的量，并且维持与不具有第一层的电极相比较相同的方块电阻。该概念 考虑到下述实施例将得到更佳理解，所述实施例举例说明而不是限制本专利技术的范围。 图1示出了包括基质20、第一层30和设置在基质20上的第二层40的电极10。如示出 的，第一层30可直接邻近基质20设置，使得第一层30直接接触基质20。另外，第二层40可直 接邻近第一层30设置，使得第二层40直接接触第一层30。 在某些实施例中，第一层可直接接触基质、第二层或两者。在特定实施例中，电极 可包括另外的层。例如，电极可包括设置在基质、第一层和第二层的一个或多个之间的中间 层。 根据本公开内容的电极可为惰性电极，例如惰性薄膜电极。如下所述，第一层可为 介电层，并且第二层可为可包括金属的层。[001引在某些实施例中，电极可为生物传感器电极，例如可测量样品例如血样的葡萄糖 水平的生物传感器电极。在特定实施例中，电极可包括包含化学溶液的层，例如含有酶、介 质、指示剂或其任何组合的溶液。在特定实施例中，电极可W是对葡萄糖反应性的。例如，葡 萄糖可通过首先与酶反应形成副产品（subproduct)由电极间接降解，并且电极是与副产品 反应性的。 电极可为生物传感器的部分，例如适合测量样品例如血样中的葡萄糖水平的生物 传感器测试条。在某些实施例中，测试条可包括工作电极和对电极，并且本文描述的电极可 作为工作电极、对电极或两者存在。 在某些实施例中，第一层和第二层可为外延层，且特别是异质外延层。在更特定的 实施例中，第一层可为生长底层，并且第二层可为外延上覆层。外延指结晶上覆层沉积在结 晶底层之上。同质外延指上覆层和底层由相同材料形成。异质外延指外延上覆层在不同材 料的生长底层上形成。在外延生长中，底层可充当晶种，将上覆层锁定在就底层而言的一个 或多个有序的晶体取向内。如果上覆层不形成就底层而言的有序层，则生长可为非外延的。 在某些实施例中，生长底层的引入可改善电极的质量，例如改善其方块电阻。换言 之，与不具有生长底层的电极相比较，已惊讶地发现在某些实施例中，能够使外延上覆层中 的金属量减少约10 %，同时维持相同的电极方块电阻。 方块电阻测量在厚度中是额定一致的薄膜的电阻。通常，电阻率W单位例如Ω . cm存在。为了获得方块电阻值，将电阻率除W片材厚度，并且单位可表示为Ω。为了避免误 解为1欧姆的体电阻，方块电阻的替代常见单位是"欧姆/平方"（指示为"Ω/sq"或"Ω/ □ ")，其在尺寸上等于欧姆，但专口用于方块电阻。 虽然方块电阻是整个电极的量度，但基质和第一层的贡献是可忽略不计的。例如， 在一个实施例中，基质可对电极的方块电阻不提供贡献。在进一步的实施例中，5nm AZ0底 层对总体测量的电极方块电阻的贡献可忽略不计，例如约0.0005欧姆/sq。 在某些实施例中，电极可具有不大于2.0欧姆/sq，例如不大于1.95欧姆/sq、不大 于1.9欧姆/sq、不大于1.85欧姆/sq、不大于1.8欧姆/sq、不大于1.75欧姆/sq、不大于1.7欧 姆/sq、不大于1.65欧姆/sq、不大于1.6欧姆/sq、不大于1.55欧姆/sq、或不大于1.5欧姆/sq 的方块电阻。在进一步的实施例中，电极可具有不小于0.7欧姆/sq，例如不小于0.75欧姆/ sq、不小于0.8欧姆/sq、或不小于0.85欧姆/sq的方块电阻。此外，电极可具有在上述最大值 和最小值中任意者的范围内，例如在1.0欧姆/sq至2.0欧姆/sq、或1.2欧姆/sq至1.8欧姆/ sq范围内的方块电阻。 如上文讨论的，电极的方块电阻可与第二层(或包含金属的层）的厚度相关，例如 成正比。换言之，在某些实施例中，电极的方块电阻可趋于随着第二层的厚度增加而减少。 此外，如上文讨论的，已惊讶地发现能够减少用于第二层的材料量，同时维持与例如不具有 第一层的常规电极相同的方块电阻。 在其中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电极，其包括：基质；包含无机材料的第一层；和包含金属且具有40％或更少的可见光透射率的第二层，其中所述第一层设置在所述基质和所述第二层之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·迪盖，C·莱德尔，
申请(专利权)人：美国圣戈班性能塑料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US