一种数字微流控芯片制造技术

本实用新型专利技术公开了一种数字微流控芯片，包括芯片上盖玻璃、透明导电薄膜、疏水涂层、含有荧光染料的待检测生物样本、疏水涂层、第三绝缘层、透明电极层、第二绝缘层、第二金属层、半导体层、第一绝缘层、第一金属层和芯片基板玻璃，所述芯片上盖玻璃、透明导电薄膜、疏水涂层、含有荧光染料的待检测生物样本、疏水涂层、第三绝缘层、透明电极层、第二绝缘层、第二金属层、半导体层、第一绝缘层、第一金属层和芯片基板玻璃从上到下依次逐层设置，本实用新型专利技术可以在数字微流控的像素内，通过所述电容设计，在有限面积内获得尽量大的电容值，同时若干透光孔的存在使得荧光激发光源可以均匀地照射到像素表面的生物样本上。像素表面的生物样本上。像素表面的生物样本上。

【技术实现步骤摘要】
一种数字微流控芯片


[0001]本技术涉及芯片
，具体是一种数字微流控芯片。

技术介绍

[0002]数字微流控(Digital microfluidics,DMF)是一种强大的新兴技术，它利用微升至纳升范围内的液滴精准操作来实现复杂的实验室分析。通过在一系列步骤中以一系列层次组合并重复多次操作，得以实现复杂的实验程序。数字微流控的基本机制类似于更传统的方法，但是所涉及的液体体积要小得多，其流程也高度自动化。也称之为芯片实验室技术，在生命科学研究领域拥有众多优势。包括其在便携性方面的高潜力，以及(稀有或昂贵)试剂或样品消耗量的显著减少。
[0003]现有技术为了保证电容容值及像素电路的工作性能，需要设计较大面积的电容，然而受限于半导体制造工艺，电容是由两层不透光的金属薄膜构成，这部分不透光的电容区域，会阻挡荧光显微镜的激发光照射到该像素表面含有荧光染料的生物样本上，进而影响实验结果的荧光检测。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种数字微流控芯片，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0006]一种数字微流控芯片，包括芯片上盖玻璃、透明导电薄膜、疏水涂层、含有荧光染料的待检测生物样本、疏水涂层、第三绝缘层、透明电极层、第二绝缘层、第二金属层、半导体层、第一绝缘层、第一金属层和芯片基板玻璃，所述芯片上盖玻璃、透明导电薄膜、疏水涂层、含有荧光染料的待检测生物样本、疏水涂层、第三绝缘层、透明电极层、第二绝缘层、第二金属层、半导体层、第一绝缘层、第一金属层和芯片基板玻璃从上到下依次逐层设置，含有荧光染料的待检测生物样本内部设有荧光染料。
[0007]作为本技术的进一步技术方案：所述第二金属层、半导体层、第一绝缘层和第一金属层组成薄膜晶体管。
[0008]作为本技术的进一步技术方案：构成所述薄膜电容的第二金属层和第一金属层均设置有透光孔，且第二金属层和第一金属层的透光孔位置一一对应。
[0009]作为本技术的进一步技术方案：所述第一绝缘层采用但不限定于氮化硅或氧化硅，第二绝缘层采用但不限定于氮化硅或氧化硅，第三绝缘层采用但不限定于氮化硅、氧化硅、聚酰亚胺或三氧化二铝。
[0010]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0011]本技术可以在数字微流控的像素内，通过所述电容设计，在有限面积内获得尽量大的电容值，同时若干透光孔的存在使得荧光激发光源可以均匀地照射到像素表面的生物样本上。
附图说明
[0012]图1为数字微流控芯片原理示意图。
[0013]图2为像素的设计版图。
[0014]图3为本技术的运用原理图。
[0015]图4为数字微流控芯片的像素截面示意图。
[0016]图5为晶体管和薄膜电容的放大图。
[0017]图6为现有技术原理图。
[0018]图中：101
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像素、201
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透光孔、202
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电容器件、203
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晶体管、204
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Sn、205
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Gm、206
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GND、301
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边缘电场、401
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芯片上盖玻璃、402
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透明导电薄膜、403
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疏水涂层、404
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含有荧光染料的待检测生物样本、405
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疏水涂层、406
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第三绝缘层、407
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透明电极层、408
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第二绝缘层、409
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第二金属层、410
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半导体层、411
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第一绝缘层、412
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第一金属层、413
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芯片基板玻璃、414
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电容中间透光孔、415
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荧光激发光源、416
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薄膜晶体管、417
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薄膜电容。
具体实施方式
[0019]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0020]请参阅图1
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5，图1是数字微流控芯片原理示意图，其像素区由m行n列共m*n个像素101组成。
[0021]如图2是像素101的设计版图，此为俯视图，其中电容器件202设计为镂空的网格状，若干透光孔201的存在使得荧光激发光源可以均匀地照射到像素表面的生物样本上。
[0022]根据物理常识，平板电容计算公式C＝εS/4πkd，但是，这是理想状态下不考虑边缘场效应的理论计算值，在实际应用中，如图3，由于边缘场效应的存在，实际电容值会比理论计算值偏大。基于此结论，电容面积“S”一定的情况下，镂空通孔越多，边缘场效应越强，实际电容值越大。
[0023]综上，本专利技术可以在数字微流控的像素内，通过所述电容设计，在有限面积内获得尽量大的电容值，同时若干透光孔201的存在使得荧光激发光源可以均匀地照射到像素表面的生物样本上。
[0024]实施例1：如图4所示，一种数字微流控芯片，包括芯片上盖玻璃401、透明导电薄膜402、疏水涂层403、含有荧光染料的待检测生物样本404、疏水涂层405、第三绝缘层406、透明电极层407、第二绝缘层408、第一绝缘层411和芯片基板玻璃413，所述芯片上盖玻璃401、透明导电薄膜402、疏水涂层403、含有荧光染料的待检测生物样本404、疏水涂层405、第三绝缘层406、透明电极层407、第二绝缘层408、第一绝缘层411和芯片基板玻璃413从上到下依次逐层设置，含有荧光染料的待检测生物样本内部设有荧光染料。第二绝缘层408、第二金属层409、半导体层410、第一绝缘层411和第一金属层412组成薄膜晶体管416。第二金属层409和第一金属层412构成所述薄膜电容417，第二金属层409和第一金属层412均设置有透光孔201，且第二金属层409和第一金属层412的透光孔201位置一一对应。
[0025]实施例2：在实施例1的基础上，透明导电薄膜402，包括但不限于ITO、IZO；疏水涂
层405，包括但不限于Teflon、Cytop；第三绝缘层406，包括但不限于氮化硅、氧化硅、聚酰亚胺、三氧化二铝；透明电极层407，包括但不限于ITO、IZO；第二绝缘层408，包括但不限于氮化硅、氧化硅；第二金属层409，包括但不限于钼、铝、钛、银、铜；半导体层410，包括但不限于非晶硅、多晶硅、金属氧化物；第一绝缘层411，包括但不限于氮化硅、氧化硅；第一金属层412，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字微流控芯片，包括芯片上盖玻璃、透明导电薄膜、疏水涂层、含有荧光染料的待检测生物样本、疏水涂层、第三绝缘层、透明电极层、第二绝缘层、第二金属层、半导体层、第一绝缘层、第一金属层和芯片基板玻璃，其特征在于，所述芯片上盖玻璃、透明导电薄膜、疏水涂层、含有荧光染料的待检测生物样本、疏水涂层、第三绝缘层、透明电极层、第二绝缘层、第二金属层、半导体层、第一绝缘层、第一金属层和芯片基板玻璃从上到下依次逐层设置，含有荧光染料的待检测生物样本内部设有荧光染料。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：佛山奥素博新科技有限公司，
类型：新型
国别省市：