神经元生长装置、神经元训练装置及其相关方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于神经元生长的装置、神经元训练装置及其相关方法。在一方面中，举例而言，本发明专利技术提供一种神经元生长装置，其包含有：一奈米钻石粒子层，其具有一无遮蔽的神经元生长表面；一经掺杂的钻石层，其与该奈米钻石粒子层相接触并且相对于该神经生长表面；以及一半导体层，其耦合至该经掺杂的钻石层并且相对于该奈米钻石粒子层。在一方面中，实质上通过该钻石层固定奈米钻石粒子。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种半导体装置及其相关方法。因此，本专利技术涉及电子以及材料科学领域。
技术介绍
用于神经元及其他细胞材料的生长表面已被证明是具有争议性的。以神经元黏合来说，举例而言，许多基材在使用上有一定困难，而需要复杂的蛋白质涂层涂布于基材上。 此类蛋白质涂层难以涂布且用在慢性神经植入装置亦可能是不理想的。这些蛋白质材料在某些层次具有毒性，且在某些情况下也许会改变其周围神经元的正常生长以及功能。此外，许多团体试图将神经材料与电子装置相互接合，但鲜少有人成功。能够提供适当神经元定锚的材料通常不利于电子装置的整合。同样地，未使用复杂蛋白质涂层时，能与电子装置之间良好结合的材料亦可能无法对神经材料提供定锚作用。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于神经元生长的装置及其相关方法。在一方面中，举例而言， 本专利技术提供一种神经元生长装置，其包含有一奈米钻石粒子层，其具有一无遮蔽的神经元生长表面；一经掺杂的钻石层，其与该奈米钻石粒子层相接触并且相对于该神经生长表面； 以及一半导体层，其耦合至该经掺杂的钻石层并且相对于该奈米钻石粒子层。在一方面中， 实质上是通过该经掺杂的钻石层固定奈米钻石粒子。依据使用者欲获得的经掺杂的钻石层的理想性质，可利用许多不同的掺杂物对本专利技术的该钻石层进行掺杂。因此，任何可用来与一钻石材料结合的掺杂物应被考虑视为本专利技术的范畴。在一方面中，然而，此种材料非限定的例子包括掺杂硼的钻石、掺杂氮的钻石等，以及包括其组合物。在一特定方面中，该经掺杂的钻石层为一掺杂硼的钻石层。该半导体层的半导体材料依据使用者所欲获得的该装置的性质而变化。因此，任何已知的半导体材料皆可考虑视为本专利技术的范畴。半导体层材料的非限定的例子可包括氮化镓(GaN)、氮化铝(A1N)、氮化硼铝[(B，Al) N]、氮化镓铟[(Ga，h) N]、氮化铊(TIN)、氧化铝等等，以及包括其组合物。在另一方面，该半导体层可包含氮化镓、氮化镓铟等等。此外， 该半导体层可包括混合式的晶体半导体材料。在一特定方面，举例而言，该半导体层可具有一硼-铝-镓-铟-铊的混合晶格[(B,Al,Ga, In,TDmixed crystallattice]。在另一特定方面中，举例而言，该半导体层可具有硼-铝-镓-铟混合晶格。此外，可考虑各种技术以将该半导体层耦合至该钻石层，且任何此类方法应被考虑视为本专利技术的范畴。在一方面中，举例而言，该半导体层可通过一材料耦合至该钻石层， 该材料选自于由硬焊剂、软焊剂、有机黏着剂、陶瓷结合剂及其组合物。在另一方面中，该半导体层可形成于该钻石层上。进一步而言，在一些方面中，可设置一金属层于该钻石层及该半导体层之间。本专利技术另提供一种神经生长基材的制造方法。在一方面中，此类方法可包含有以下步骤于一支撑基材上形成一奈米钻石粒子层；于该奈米钻石粒子层上形成一钻石层并且相对于该支撑基材；以及对该钻石层进行掺杂。该方法进一步包括将一半导体层耦合至该经掺杂的钻石层并且相对于该奈米钻石粒子层，以及自该奈米钻石粒子层移除该支撑基材以曝露一神经元生长表面。可考虑各种用来形成奈米钻石粒子层的技术。在一方面中，举例而言，于该支撑基材上形成该奈米钻石粒子层的步骤可包括将该支撑基材与一含有悬浮奈米钻石粒子的溶液相接触，以及对该溶液进行超音波搅拌以将该奈米钻石粒子嵌入该支撑基材中。在另一方面中，于该支撑基材上形成该奈米钻石粒子层的步骤进一步包括于该支撑基材上以气相沉积法形成该奈米钻石粒子层。又另一方面中，于该支撑基材上形成该奈米钻石粒子层的步骤进一步包括于该支撑基材上对多晶钻石进行烧结而形成一多晶钻石层。该半导体层可藉由各种技术耦合至该钻石层。在一方面中，举例而言，该半导体层可通过硬焊法耦合至该钻石层。在另一方面中，该半导体层可通过软焊法耦合至该钻石层。 在又一方面中，该半导体层可利用一树脂或一陶瓷结合剂而黏着至该钻石层。又再一方面中，该半导体层可形成于该钻石层上。在本专利技术的又另一方面中，提供一种神经元训练装置。此种装置可包含有一成对的相对电极层，其分隔设置，以在该成对的相对电极层之间产生一神经元生长空间，每一相对电极层具有一朝向该神经元生长空间的电极阵列，以使施加于该电极阵列的电流流经该神经元生长空间。该装置亦可包含设置于该相对电极层之间的间隔元件，以维持该神经元生长空间。在另一方面中，该装置可包含一密封元件，该密封元件封闭至少一部分的该神经元生长空间，且可供以维持一液体于该神经元生长空间。在本专利技术的再一方面中，提供一神经元生长装置，其可包括一多晶钻石层，其具有一无遮蔽的神经元生长表面；以及一半导体层，其耦合至该多晶钻石层且相对于该神经元生长表面。在一方面中，该多晶钻石层为一经掺杂的多晶钻石层。由此，本专利技术的各种特征已广泛地概述，以便可更能理解下文所描述的本专利技术实施方式，且可更了解本专利技术对此项技术的贡献。根据以下本专利技术的实施方式及权利要求，本专利技术的其他特征将更加清楚，亦可藉由实施本专利技术得以了解。附图说明 除了耦合之外，该半导体层可直接形成于该钻石层上。可使用各种已知的气相沉积法沉积此类层状结构。在某些情况下，一些手段方法可被用来使沉积依照一等级方式形成。举例而言，可使用各种方式将钻石晶格(单晶和多晶)分成碳化硅及氮化铝。其中一种技术是原子层沉积法(atomic layer deposition, ALD)。不如化学气相沉积法(例如 用于将氮化镓生长于碳化硅或蓝宝石地金属有机化学气相沉积法)在基板上沉积产物之前需要有反应气体的存在，原子层沉积法为该反应气体与该基材产生反应并清除未反应的气体，从而留下一已键结的原子层于基板上。使用这种方法藉由层位间逐渐减少的碳含量， 碳化硅可具有和钻石晶格一样的等级。这种分级可根据硅与碳的原子比例，或是可基于硅层与碳层间的不同。在任一情况下，原子层沉积法可以控制反应物进入而作为一种混合物， 或作为一种组合物且与其他成分交替组成。因此，在一方面中，钻石可以先被分级成碳化硅，碳化硅再被分级成氮化铝，且氮化铝可分级成氮化镓。在另一方面中，钻石可被分级成氮化硼，，接着分级成氮化铝，再接着分级成氮化镓，以及接着分级成氮化铟。在所有这些分类情况下，组成物的操作是渐进式的，如此可使晶格连续性地被维持，即晶格的不吻合和扭取的应力将被扩散横跨许多层间。依据本专利技术的各方面，可考虑使用各种半导体材料于装置中。该半导体层可包含任何适用于形成半导体装置的材料。许多半导体是基于硅、镓、铟以及锗。然而，适用于半导体层的材料可包含而不限制于硅、碳化硅、硅化锗、砷化镓、氮化镓、锗、硫化锌、磷化镓、锑化镓、磷砷化铟镓、磷化铝、砷化铝、砷化镓铝、氮化镓、氮化硼、氮化铝、砷化铟、磷化铟、锑化铟、氮化铟以及其混合物。在另一特定方面中，举例而言，该半导体层可包含硅、碳化硅、 砷化镓、氮化镓、磷化镓、氮化铝、氮化铟、氮化镓铟、氮化镓铝或是其混合物。依据本专利技术的各方面，可考虑使用各种半导体材料于装置中。该半导体层可包含任何适用于形成半导体装置的材料。许多半导体是基于硅、镓、铟以及锗。然而，适用于半导体层的材料可包含而不限制于硅、碳化硅、硅化锗、砷化镓、氮化镓、锗、硫化锌、磷化镓、 锑化镓、磷砷化铟镓、磷化铝、砷化铝、砷化镓铝、氮化镓、氮化硼、氮化铝、砷化铟、磷化铟、 锑化铟本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种神经元生长装置，其特征在于，包括：一奈米钻石粒子层，具有一无遮蔽的神经元生长表面；一经掺杂的钻石层，与该奈米钻石粒子层相接触并且相对于该神经元生长表面；一半导体层，耦合至该经掺杂的钻石层并且相对于该奈米钻石粒子层。

【技术特征摘要】
2010.05.11 US 61/333,6291.一种神经元生长装置，其特征在于，包括一奈米钻石粒子层，具有一无遮蔽的神经元生长表面；一经掺杂的钻石层，与该奈米钻石粒子层相接触并且相对于该神经元生长表面； 一半导体层，耦合至该经掺杂的钻石层并且相对于该奈米钻石粒子层。2.根据权利要求1所述的神经元生长装置，其特征在于，所述奈米钻石粒子实质上通过该经掺杂的钻石层而定位。3.根据权利要求1所述的神经元生长装置，其特征在于，所述经掺杂的钻石层为一材料，其中该材料选自于由掺杂硼的钻石、掺杂氮的钻石以及其组合物所构成的群组。4.根据权利要求1所述的神经元生长装置，其特征在于，所述经掺杂的钻石层为一掺杂硼的钻石层。5.根据权利要求1所述的神经元生长装置，其特征在于，所述半导体层以一材料耦合至该钻石层，该材料选自于由硬焊剂、软焊剂以及其组合物所构成的群组。6.根据权利要求1所述的神经元生长装置，其特征在于，所述该半导体层形成于该钻石层之上。7.根据权利要求1所述的神经元生长装置，其特征在于，所述半导体层由一材质所构成，其中该材质选自于氮化镓、氮化铝、氮化硼铝、氮化镓铟、氧化铝以及其组合物。8.根据权利要求1所述的神经元生长装置，其特征在于，所述半导体层由一材质所构成，该材质选自于由氮化镓、氮化镓铟以及其组合物所构成的群组。9.根据权利要求1所述的神经元生长装置，其特征在于，进一步包含一金属层，该金属层设置于该钻石层以及该半导体层之间。10.一种神经元生长基材的制造方法，其特征在于，包括 于一支撑基材上形成一奈米钻石粒子层；于该奈米钻石粒子层上形成一钻石层并且相对于该支撑基材； 对该钻石层进行掺杂；将一半导体层耦合至该经掺杂的钻石层并且相对于该奈米钻石粒子层； 自该奈米钻石粒子层移除该支撑基材，以曝露出一神经元生长表面。11.根据权利要求10所述的神经元生长基材的制造方法，其特征在于，于所述支撑...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋健民，
申请(专利权)人：宋健民，
类型：发明
国别省市：71