微型金刚石阵列电极及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种微型金刚石阵列电极及其制备方法。包括：在绝缘层上制备钽金属层；在钽金属层上制备氮化硅保护层并进行第一图形化；在氮化硅保护层上制备二氧化硅牺牲层并进行第二图形化；在二氧化硅牺牲层上制备金刚石薄膜层并进行第三图形化。本发明专利技术采用MEMS技术结合二氧化硅牺牲层的图形化处理将BDD薄膜加工成超微电极阵列，进而提高BDD电极在电化学检测中的响应电流密度、提高信噪比和降低检测限。控制电极间距与其特征尺寸之比大于10，使得电极表面的离子扩散以非线性扩散为主，具有传质速度快、电流密度高和欧姆压降小等特点，在提高电化学检测的响应电流、提高信噪比和降低检测限方面具有独特的优势。低检测限方面具有独特的优势。低检测限方面具有独特的优势。

【技术实现步骤摘要】
微型金刚石阵列电极及其制备方法


[0001]本专利技术涉及生化检测
，尤其涉及一种微型金刚石阵列电极及其制备方法。

技术介绍

[0002]普通电化学电极存在电势窗口窄、电流承载能力弱等问题，掺硼金刚石(BDD)电极具备电势窗口宽、背景电流低、电流密度高、抗污染能力强等电化学特性，在工业、农业、医学、环保等众多领域都有着广泛应用。然而常规BDD电极存在尺寸较大、加工困难、单个电极响应电流低等问题，因此亟需提出新的掺硼金刚石电极以解决上述多个技术难题。

技术实现思路

[0003]对于微阵列电极，当电极间距与其特征尺寸之比大于10时，电极表面的离子扩散以非线性扩散为主，具有传质速度快、电流密度高和欧姆压降(IR降)小等特点，在提高电化学检测的响应电流密度、提高信噪比和降低检测限方面具有独特的优势。而对于掺硼金刚石(BDD)电极，由于硬度大，加工困难，很难将掺硼金刚石(BDD)电极制作成微阵列电极。本专利技术提出一种基于MEMS(Micro
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Electro
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Mechanical System本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微型金刚石阵列电极的制备方法，其特征在于，包括：在绝缘层上制备钽金属层；在所述钽金属层上制备氮化硅保护层并进行第一图形化，其中，所述第一图形化使得所述氮化硅保护层镂空形成阵列排布的第一窗口，暴露出所述钽金属层，所述第一窗口的间距与所述第一窗口的特征尺寸之比大于10；在所述氮化硅保护层上制备二氧化硅牺牲层并进行第二图形化，其中，所述第二图形化使得所述二氧化硅牺牲层镂空形成阵列排布的第二窗口，暴露出所述钽金属层，所述第二窗口与所述第一窗口位置及特征尺寸一致；在所述二氧化硅牺牲层上制备金刚石薄膜层并进行第三图形化，其中，所述第三图形化使得所述金刚石薄膜层在所述第二窗口处行形成金刚石薄膜阵列，构成金刚石阵列电极。2.根据权利要求1所述的微型金刚石阵列电极的制备方法，其特征在于，所述在所述钽金属层上制备氮化硅保护层并进行第一图形化包括：在所述钽金属层上制备氮化硅保护层；在所述氮化硅保护层上涂布正性光刻胶并进行前烘；在光刻机下使用掩膜版曝光并在显影液中进行显影，形成与所述阵列排布的第一窗口形状互补的显影后光刻胶层；对所述氮化硅保护层进行刻蚀，去掉所述第一窗口位置的氮化硅保护层。3.根据权利要求1所述的微型金刚石阵列电极的制备方法，其特征在于，所述在所述氮化硅保护层上制备二氧化硅牺牲层并进行第二图形化包括：在所述氮化硅保护层上涂布正性光刻胶并进行前烘；在光刻机下使用掩膜版曝光并在显影液中进行显影，形成与所述阵列排布的第二窗口形状一致的显影后光刻胶层；在所述与所述阵列排布的第二窗口形状一致的显影后光刻胶层上制备二氧化硅牺牲层；对所述二氧化硅牺牲层进行剥离，在所述二氧化硅牺牲层上镂空形成所述阵列排布的第二窗口。4.根据权利要求1所述的微型金刚石阵列电极的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洋，佟建华，从奥博，姜金华，边超，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：