基于MEMS工艺制备的三层结构FAIMS芯片及方法技术

本发明专利技术公开了基于MEMS工艺制备的三层结构FAIMS芯片，属于芯片制造领域，本发明专利技术通过把离化区、迁移区、收集检测区高度整体集成为三层结构FAIMS芯片，利用微米尺度蛇形沟道结构使微型腔室得到更加均匀的流速和更少的死体积，从而实现离子快速迁移大大降低了离子传输损耗，并且只需提供500V以上的电压便可以构成迁移区所需要高场(E≥10000V/cm)的条件，并且蛇形沟道是由许多个流速一样，分离尺寸一致，分离电压一样的小沟道共同组成，使得所有通道的分离结果是相近的，因此可以并联10‑20路小沟道检测电极共同进行检测，大大提高了检测的灵敏度和减小了响应时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及芯片制造，特别是涉及基于mems工艺制备的三层结构faims芯片及方法。

技术介绍

1、高场非对称波形离子迁移率谱(high-field asymmetric ion mobilityspectrometry，faims)是一种基于离子在高电场下非线性运动的特性，采用非对称高频高幅电场(e≥10000v/cm)实现不同离子在电场垂直方向差分分离和识别的物质成分检测技术。因此faims与其他的离子迁移谱检测原理不同，传统离子迁移谱大多是采用测量低场条件(e<1000v/cm)下，通过离子迁移率不同引起的迁移时间不同来进行离子的分离定性。

2、faims专利技术初期，首先研制出了圆筒型faims电极，作为前级分离装置，能够和质谱仪连接，实现了离子的检测和分离，但其体积大、功耗高。之后，成功制造了faims平板装置，该装置采用了一种光刻工艺，缩小了迁移管的尺寸，提高了faims的灵敏度响应速度等。目前，常用的离化区、迁移区、收集检测区均是独立区域，一般会将离化区和收集检测区安装在迁移区前端和后端较远的位置，这将导致待测中性分子被电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于MEMS工艺制备的三层结构FAIMS芯片，其特征在于，包括微型腔室、上升段小单元和下降段小单元，所述上升段小单元包括离化区、迁移区和收集检测区；

2.制备权利要求1中所述三层结构FAIMS芯片的方法，其特征在于，所述第一分离金属电极和第二分离金属电极分别由磁控溅射到微型腔室顶部氟化镁薄片基板和微型腔室底部石英薄片基板。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一检测金属电极和第二检测金属电极分别由磁控溅射到微型腔室顶部氟化镁薄片基板和微型腔室底部石英薄片基板。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一检测金属电极和第二检测金属...

【技术特征摘要】

1.基于mems工艺制备的三层结构faims芯片，其特征在于，包括微型腔室、上升段小单元和下降段小单元，所述上升段小单元包括离化区、迁移区和收集检测区；

2.制备权利要求1中所述三层结构faims芯片的方法，其特征在于，所述第一分离金属电极和第二分离金属电极分别由磁控溅射到微型腔室顶部氟化镁薄片基板和微型腔室底部石英薄片基板。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一检测金属电极和第二检测金属电极分别由磁控溅射到微型腔室顶部氟化镁薄片基板和微型腔室底部石英薄片基板。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一检测金属电极和第二检测金属电极均由10-20路小沟道检测电极并联组成。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一检测金属电极和第二检测金属电极均设置在蛇形微型腔室的上升段小单元处。

6.根据权利要求2所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：丛琳，王建飞，郭亮，刘广孚，侯绪波，贾荣才，刘攀，李家兴，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：