基于生物电信号和化学信号的光学传感器及其制备方法技术

基于生物电信号和化学信号的光学传感器及其制备方法，通过采用金属有机化学气相沉积在砷化镓基底上生长具有InGaP基LED和GaAs基DJPD的光电上转换器件；利用转移印刷技术将光电上转换器件剥离原衬底并转移至新衬底聚酰亚胺基板上；采用紫外光刻和反应离子蚀刻工艺在光电上转换器件上使PEDOT:PSS层形成图形，与LED和PD的阳极互连以形成OECT，最后通过SU‑8 3005环氧树脂层对集成器件进行防水与绝缘化封装得到异质集成结构；通过将无机与有机半导体材料进行混合集成，集成传感器结合了无机和有机半导体的优点，为大规模无线检测生物活动提供机会，因此可以光学检测合成的心电信号和钙离子浓度，为生物活动的光学监测提供有效的解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造的，尤其涉及一种基于生物电信号和化学信号的光学传感器，以及这种光学传感器的制备方法。

技术介绍

1、记录生物细胞、组织、器官和系统的电和化学信号对于理解生物活动具有重要意义，并且与假肢、脑机接口和起搏器等生物医学设备的开发密切相关。目前，考虑到与现有电子和光学方法相关的挑战，仍然迫切需要实现一种实时远程可视化生物信号的传感方法。

2、一方面，基于单晶无机iii-v族化合物半导体的光电器件可以在近红外范围内实现光学检测和发射，具有高能量转换效率和操作稳定性，其独特的“光子-电子-光子”转换机制会产生内部电压和电流，这些电压和电流能与其他传感元件相互作用。另一方面，基于有机的电子材料(例如聚(3,4-乙烯二氧噻吩)：聚苯乙烯磺酸盐，简称pedot:pss)在与生物系统接口时具有低接触阻抗、高离子敏感性和理想的生物相容性等特性。因此，我们设想将无机和有机器件集成，利用它们各自的光接收/发射和电子/化学传感能力，并有望在生物传感中得到前所未有的应用。

技术实现思路

<p>1、为克服现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于生物电信号和化学信号的光学传感器制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于生物电信号和化学信号的光学传感器制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，砷化镓衬底上顺序生长的InGaP和GaAs材料的厚度分别为6.1μm、3.2μm。

3.根据权利要求2所述的基于生物电信号和化学信号的光学传感器制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，基于砷化镓的DJPD尺寸被限制为300×300μm2，基于磷化铟镓的红色LED尺寸被限制为90×90μm2。

4.根据权利要求3所述的基于生物电信号和化学信号的光学传感器制备方法，其特征在于：所...

【技术特征摘要】

1.基于生物电信号和化学信号的光学传感器制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于生物电信号和化学信号的光学传感器制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，砷化镓衬底上顺序生长的ingap和gaas材料的厚度分别为6.1μm、3.2μm。

3.根据权利要求2所述的基于生物电信号和化学信号的光学传感器制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，基于砷化镓的djpd尺寸被限制为300×300μm2，基于磷化铟镓的红色led尺寸被限制为90×90μm2。

4.根据权利要求3所述的基于生物电信号和化学信号的光学传感器制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，紫外光刻为紫外线曝光，湿法刻蚀使用的刻蚀液包括h3po4:h2o2:h2o＝3:1:25；koh:k3[fe(cn)6]:h2o＝1:4:15；hf:h20＝10:1。

5.根据权利要求4所述的基于生物电信号和化学信号的光学传感器制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，金属沉积工艺为磁控溅射法，金属电极的厚度为10nm cr/200nm au。

6.根据权利要求5所述的基于生物电信号和化学信号的光学传感器制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，pdms印章所转移的上...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁贺，彭焰秀，盛兴，杨健，王涌天，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：