纳米结构微机械生化传感器制造技术

本发明专利技术公开了属于微加工技术及微型检测器件范围的一种纳米结构微机械生化传感器。该微机械生化传感器是在ＳＯＩ硅片下层硅上的ＳＯＩ硅基体制作微悬臂梁结构，在微悬臂梁结构上覆盖二氧化硅绝缘层，其上层为单晶硅制备的加热电阻，纳米材料覆盖在加热电阻上，纳米材料加热装置通过引线和加热电阻连接；包括激光发生器和位置敏感探测器的传感器输出信号检测装置固定在微悬臂梁结构上方。本发明专利技术采用微加工制备微机械结构和检测传感器，绝缘绝热性能好，制作工艺简单，具有较高的检测灵敏度；纳米材料作为吸附爆炸物气体的材料，具有吸附性能好、选择性强的突出优点，有助于提高对爆炸物气体检测的灵敏度、缩短测量时间和提高测量准确性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微加工技术及微型检测器件范围，特别涉及用于检测包括爆炸物气体在内的多种气体和采用微加工技术，在微机械结构上生长或者淀积纳米材料的一种纳米结构微机械生化传感器。
技术介绍
爆炸物检测是现代科技亟需发展的一个领域，在国防、反恐领域发挥着重要的作用，尤其是对爆炸物气体的检测，由于其检测十分困难而愈显重要。目前用于检测爆炸物的传感器如离子迁移率光谱、核子共振等，但采用上述技术的传感器存在体积大、造价昂贵以及不能微型化等一些缺点；对爆炸物气体最主要和最有效的检测手段仍旧是利用警犬，但组织大量的警犬进行检测也是不现实的。因此，采用微机械结构的传感器成为爆炸物检测的一个很好的选择。微机械结构传感器具有微型化、成本低、可以批量生产等优点。现有的用于检测爆炸物的微机械结构传感器主要采用硅材料制作，其形式主要有微悬臂梁、微桥等。其主要工作机理是利用微机械结构材料的表面对爆炸物气体的吸附作用。相比于水蒸气和一些常见的存在于空气中的有机物，微机械结构的表面对爆炸性气体(如TNT)的吸附作用强而且不易解吸附。通过检测吸附造成的微机械结构固有谐振频率的变化可以知道吸附的爆炸物气体的质量。在吸附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米结构微机械生化传感器，所述微机械生化传感器由微机械结构、纳米材料，纳米材料加热装置以及传感器输出信号检测装置组成；其特征在于，所述微机械结构采用ＳＯＩ硅片制备，即是在ＳＯＩ硅片下层硅（１１）上为ＳＯＩ硅基体（１０）和ＳＯＩ硅片经过微机械加工得到的微悬臂梁结构（１），在微悬臂梁结构（１）上覆盖二氧化硅绝缘层（１２），其上层为单晶硅制备的加热电阻（１３）；纳米材料（２）覆盖在加热电阻（１３）上，纳米材料加热装置（３）通过引线和加热电阻（１３）连接；所述传感器输出信号检测装置（４）包括激光发生器（４１）和位置敏感探测器（４２），固定在微悬臂梁结构（１）上方。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王喆垚，周有铮，庄志伟，刘理天，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]