电极及电极制造方法技术

本发明专利技术提供了一种电极，所述电极可包括基板、第一层和第二层。所述第一层可包含无机材料。所述第一层可进一步设置在所述基板和所述第二层之间。所述第二层可包含钌。所述第二层可进一步具有六边形致密结晶结构。

Electrodes and Electrode Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电极及电极制造方法
本公开涉及电极，且更具体地涉及用于生物传感器应用的薄膜电极。
技术介绍
一般来讲，电化学葡萄糖生物传感器包括两个电极，这两个电极中的至少一个既具有金属层，又具有与金属层直接接触的非金属层。一般来讲，可包括在电化学葡萄糖生物传感器中的某些贵金属电极的反应性在刚制备完时更加明显，但在显著老化的产品中反应性可能降低并且有时可能会消除。一般来讲，非金属层为碳层，其用于构建活化电极，当活化电极是新的时，其模拟尚未老化的非活化产品的特性。换言之，为获得一致的电势读数，需牺牲电极的灵敏度。然而，一直需要性能改善的电极。例如，减少电极中使用的金属，特别是像金这样的昂贵金属的量可以降低成本。而且，仍然需要在减少金属量的同时仍保持性能的电极。
技术实现思路
根据一个方面，电极可包括基板、第一层和第二层。第一层可包含无机材料。第一层可进一步设置在基板和第二层之间。第二层可包含钌。第二层可进一步具有六边形致密结晶结构。根据又一方面，电极可包括基板、第一层和第二层。第一层可包含无机材料。第一层可进一步设置在基板和第二层之间。第二层可包含钌。第二层可进一步具有至少约20的晶体取向比(COR)。根据再一方面，电极可包括基板、第一层和第二层。第一层可包含无机材料。第一层可进一步设置在基板和第二层之间。第二层可包含钌。第一层可具有较短的晶格参数a1并且第二层可具有较短的晶格参数a2，使得a1和a2满足以下公式：5/6*(a1/a2)＝x，其中x表示至少约0.98且不大于约1.02的值。根据又一方面，生物传感器测试条可包括电极系统，该电极系统包括电极。该电极可包括基板、第一层和第二层。第一层可包含无机材料。第一层可进一步设置在基板和第二层之间。第二层可包含钌。第二层可进一步具有六边形致密结晶结构。根据再一方面，形成电极的方法可包括提供基板，在基板上沉积第一层，并且在第一层上沉积第二层。第一层可进一步设置在基板和第二层之间。第二层可包含钌。第二层可进一步具有六边形致密结晶结构。附图说明实施例以实例的方式示出并且不受附图的限制。图1包括根据本文所述实施例的电极的图示；图2a包括将根据本文所述实施例的电极和对比电极的X射线衍射图进行比较的图表；以及图2b包括将根据本文所述实施例的电极和对比电极的X射线衍射图进行比较的图表。本领域的技术人员应当认识到，为简单和清楚起见，图中示出的各元件并不一定按比例绘制。例如，可相对于其他元件放大图中一些元件的尺寸，以帮助增进对本专利技术实施例的理解。具体实施方式提供结合附图的以下描述以帮助理解本文所公开的教导内容。以下论述将集中于本教导内容的具体实施方式和实施例。提供该重点是为了帮助描述教导内容，并且不应该理解为是对本教导内容的范围或适用性的限制。然而，其他实施例可基于本专利申请中所公开的教导内容而使用。术语“包括/包含(comprises/comprising/includes/including)”、“具有(has/having)”或其任何其他变型都旨在涵盖非排他性的包括。例如，包括特征列表的方法、制品或装置不一定仅限于那些特征，而是可以包括未明确列出的或这种方法、制品或装置固有的其他特征。此外，除非有明确的相反的说明，否则“或”是指包括性或而非排他性或。例如，以下任何一项均满足条件A或B：A为真(或存在的)而B为假(或不存在的)、A为假(或不存在的)而B为真(或存在的)，以及A和B两者都为真(或存在的)。而且，使用“一个”或“一种”来描述本文所述的要素和组分。这么做只是为了方便起见和提供对本专利技术范围的一般认识。除非很明显地另指他意，否则这种描述应被理解为包括一个、至少一个，或单数也包括复数，或反之亦然。例如，当在本文描述单个项时，可使用多于一个项来代替单个项。类似地，在本文描述了多于一个项的情况下，单个项可以取代多于一个项。除非另有定义，否则本文使用的所有技术术语和科技术语都与本专利技术所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同。材料、方法和实例仅是示例性的而非限制性的。关于本文未述的方面，有关特定材料和加工方法的许多细节是常规的，并能在电极和生物传感器领域内的教科书和其他来源中找到。本文所述的实施例一般来讲涉及电极或形成电极的方法，其中电极包括基板、第一层和第二层。第一层可包含无机材料，并且第二层可包含钌。根据特定实施例，第二层可具有六边形致密结晶结构。根据另一些实施例，第二层可具有至少约20的晶体取向比(COR)。根据另一些实施例，第一层可具有较短的晶格参数a1并且第二层可具有较短的晶格参数a2，使得a1和a2满足以下公式：5/6*(a1/a2)＝x，其中x表示至少约0.98且不大于约1.02的值。在某些实施例中，根据本文所述的实施例形成的电极可为薄膜电极。根据另一些实施例，薄膜电极可供我们用在测量样本诸如血液样本中的葡萄糖水平的生物传感器或生物传感器测试条中。根据本文所述的另一些实施例，生物传感器或生物传感器测试条可包括根据本文所述实施例形成的电极。例如，生物传感器或生物传感器测试条可包括电极，该电极可包括基板、第一层和第二层。第一层可包含无机材料，并且第二层可包含钌。根据特定实施例，第二层可具有六边形致密结晶结构。根据另一些实施例，第二层可具有至少约20的晶体取向比(COR)。根据另一些实施例，第一层可具有较短的晶格参数a1并且第二层可具有较短的晶格参数a2，使得a1和a2满足以下公式：5/6*(a1/a2)＝x，其中x表示至少约0.98且不大于约1.02的值。图1包括示出了根据本文所述实施例形成的电极10的构型的图示。如图1所示，电极10可包括基板20、第一层30和第二层40。如图所示，第一层30可邻近基板20设置，并且第二层40可邻近第一层30设置，使得第一层30位于基板20和第二层40之间。根据某些实施例，第一层30可直接接触基板20、第二层40或两者。例如，第一层30可直接邻近基板20设置，使得第一层30直接接触基板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。根据另一些实施例，电极10可包括附加层。例如，电极10可包括一个或多个中间层(图1中未示出)，该一个或多个中间层设置在基板20、第一层30和第二层40中的一个或多个之间。根据另一些实施例，如本文所述形成的电极10可为惰性电极，诸如惰性薄膜电极。在某些实施例中，电极10可为生物传感器电极，例如，可测量样本诸如血液样本的葡萄糖水平的生物传感器电极。在特定实施例中，电极10可含有包含化学溶液的层(图1中未示出)，该化学溶液含有酶、介体、指示剂或其任何组合。在特定实施例中，电极10可对葡萄糖具有反应性。例如，葡萄糖可通过首先与酶反应形成副产物而被电极10间接降解，且电极10与副产物反应。根据另一些实施例，电极10可为生物传感器的一部分，例如适于测量样本(诸如血液样本)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，并且本文所述的电极10可作为工作电极、对电极或这两者存在。根据另一些实施例，第一层30和第二层40可为外延层，且具体地为异质外延层。在更多特定实施例中，第一层30可为生长垫层，并且第二层40可为外延覆层。外延可指于结晶垫层之上沉积结晶覆层。同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极，包括：基板；第一层，所述第一层包含无机材料；以及第二层，所述第二层包含钌，其中所述第二层具有六边形致密结晶结构；并且其中所述第一层设置在所述基板和所述第二层之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.30 US 62/428,1431.一种电极，包括：基板；第一层，所述第一层包含无机材料；以及第二层，所述第二层包含钌，其中所述第二层具有六边形致密结晶结构；并且其中所述第一层设置在所述基板和所述第二层之间。2.一种电极，包括：基板；第一层，所述第一层包含无机材料；以及第二层，所述第二层包含钌，其中所述第一层设置在所述基板和所述第二层之间；并且其中所述第二层具有至少约20的晶体取向比。3.一种电极，包括：基板；以及第一层，所述第一层包含无机材料，所述无机材料具有较短的晶格参数a1；以及第二层，所述第二层包含钌，所述钌具有较短的晶格参数a2，其中a1和a2满足以下公式：5/6*(a1/a2)＝x，其中x表示至少约0.98且不大于约1.02的值。4.根据权利要求1、2和3中任一项所述的电极，其中所述第二层具有至少约2.0Ohm/sq的薄片电阻。5.根据权利要求1、2和3中任一项所述的电极，其中所述无机材料包括结晶材料或多晶材料。6.根据权利要求1、2和3中任一项所述的电极，其中所述无机材料包括氧化物、金属氧化物、透明氧化物、透明金属氧化物、电介质化合物及其任何组合。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·迪盖，R·希维特，
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