一种高深宽比微型气相色谱柱及其湿法腐蚀制作方法技术

本发明专利技术公开了一种高深宽比微型气相色谱柱及其湿法腐蚀制作方法，该微型气相色谱柱系在(110)单晶硅基板上制作折线形的色谱沟槽，折线的长、短边夹角为70.53°，分别沿着基板的和晶向。该折线形色谱柱系采用各向异性湿法腐蚀法制备高深宽比的垂直深槽，然后经硅玻键合而成，从而使得整个折线形沟槽都具有高深宽比，并且在一个小的面积上实现足够长的柱长。在深宽比、柱长、面积等特征尺寸上，本发明专利技术所制备的折线形深槽与DRIE加工的垂直深槽相当，但所采用的湿法腐蚀加工方法简单易行，不需要采用昂贵的DRIE刻蚀设备，加工成本大大降低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气相色谱
，具体涉及一种高深宽比微型气相色谱柱及其湿法腐蚀制作方法。
技术介绍
气相色谱是一种分离和鉴别混合气体的技术，早在20世纪50年代就已专利技术，广泛用于制药、石油勘探、环境监测、物质净化和常规的有机化合物分析等领域。气相色谱仪一般由进样器、分离柱、探测器组成，其关键部件是分离柱，它决定了色谱仪的分离效果。传统的色谱仪多采用石英毛细管作分离柱，在分离柱的内壁涂敷或填充有固定相。当混合物的各组分通过载气(移动相)穿过色谱柱时，其分离速率由固定相对各组分的保留能力所决定。由于被测混合物各组分在固定相中具有不同的分配系数，当两相作相对运动时，这些组分在两相间进行反复多次的分配，从而使不同组分得到分离。传统的气相色谱仪虽然具有强大的混合物分离能力，但仪器体积大重量重，分离时间长，能耗较高。采用微加工技术能有效地实现色谱这种大型分析仪器的小型化，能加快色谱的分离速率，具有功耗低，便携性好等特点，成为色谱领域的一个重要研究方向。目前微加工的色谱柱多采用高深宽比的垂直色谱沟槽结构，因为高深宽比垂直色谱沟槽能使气体分子在固定相中快速地达到平衡，缩短分析时间，同时可降低载本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高深宽比微型气相色谱柱，包括一个硅基板，一个玻璃顶盖，一个薄膜加热器和固定相薄膜；硅基板的正面刻蚀有蛇形深槽，背面制作有薄膜加热器；玻璃顶盖上刻蚀有进气口和出气口；固定相薄膜涂覆在深槽的内壁；其特征在于，所述硅基板为（１１０）单晶硅片，所述蛇形深槽的断面为矩形，蛇形深槽在硅基板平面上为折线形，其长边沿（１１０）晶向，短边沿（１１２）晶向，或长边沿（１１２）晶向，短边沿（１１０）晶向，长边与短边的夹角为７０．５３°。

【技术特征摘要】
1.一种高深宽比微型气相色谱柱，包括一个硅基板，一个玻璃顶盖，一个薄膜加热器和固定相薄膜；硅基板的正面刻蚀有蛇形深槽，背面制作有薄膜加热器；玻璃顶盖上刻蚀有进气口和出气口；固定相薄膜涂覆在深槽的内壁；其特征在于，所述硅基板为(110)单晶硅片，所述蛇形深槽的断面为矩形，蛇形深槽在硅基板平面上为折线形，其长边沿<110>晶向，短边沿<112>晶向，或长边沿<112>晶向，短边沿<110>晶向，长边与短边的夹角为70.53°。2.根据权利要求1所述的高深宽比微型气相色谱柱，其特征在于，所述蛇形深槽的深度为200-800μm，宽度为30-150μm，深宽比大于5，蛇形深槽的长度为0.5-6m。3.一种高深宽比微型气相色谱柱的湿法腐...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜晓松，王力，廖明杰，蒋亚东，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：90