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微流控芯片、制作方法及微流控系統與流程

文檔序號:41216979發布日期:2025-03-11 13:46閱讀:87來源:國知局

本申請屬于微流控,具體涉及一種微流控芯片、制作方法及微流控系統。


背景技術:

1、微流控(micro-fluidic)技術是一種以在微米尺度空間對流體進行操控為主要特征的技術,其可以把生物、化學、醫學分析過程中的多個步驟集中于一塊微米級芯片,自動完成分析全過程。由于微流控芯片具有強大的集成性,處理樣本時分析速度快、損耗低、物耗少、污染小等優點,已經在生物醫學研究、藥物合成篩選、環境監測與保護、衛生檢疫、司法鑒定、生物試劑的檢測等眾多領域展現巨大前景。

2、微流控芯片可以對液滴形式的樣品進行自動制備及操控,其主要利用介電潤濕效應來驅動液滴移動,在介電潤濕效應的應用中,介電層至關重要。

3、但現有技術中微流控芯片的介電層會使得液滴滲入基板內部,導致液滴極化帶電,進而影響液滴的驅動電壓和驅動速度,造成微流控芯片的使用壽命和用戶體驗變差。


技術實現思路

1、本申請的目的在于液滴透過介電層滲入基板內部,導致液滴極化帶電,影響液滴的驅動電壓和驅動速度,造成微流控芯片的使用壽命和用戶體驗變差的問題。

2、本申請第一方面提供了一種微流控芯片,用于對液滴的位置進行檢測,所述微流控芯片包括:

3、第一基板,包括第一襯底以及設于所述第一襯底上的第一電極;

4、第二基板,與所述第一基板相對設置,并與所述第一基板形成用于容納所述液滴的容納腔;所述第二基板包括第二襯底、第二電極層和介電層,所述第二電極層和所述介電層均設于所述第二襯底上,所述第二電極層包括多個陣列排布的第二電極,相鄰所述第二電極之間相互間隔設置,所述第一電極和所述第二電極能夠驅動所述液滴移動;所述介電層覆蓋所述第二電極設置,且所述介電層包括至少兩層介電膜,所述至少兩層介電膜在所述第二襯底至所述第一襯底的方向上依次疊層設置,所述介電層的粗糙度小于任意所述介電膜的粗糙度。

5、在本申請的一種示例性實施例中,所述至少兩層介電膜均為無機膜。

6、在本申請的一種示例性實施例中,所述介電層包括第一介電膜和第二介電膜,所述第一介電膜設于第二介電膜靠近所述第二襯底的一側,且所述第一介電膜的粗糙度大于所述第二介電膜的粗糙度。

7、在本申請的一種示例性實施例中,所述第一介電膜為氧化硅;所述第二介電膜為氮化硅。

8、在本申請的一種示例性實施例中,所述第一介電膜和所述第二介電膜均為氮化硅。

9、在本申請的一種示例性實施例中,所述第一介電膜的厚度大于等于20nm。

10、本申請第二方面提供了一種微流控芯片的制作方法,用于制作如上述任一項所述的微流控芯片,所述微流控芯片的制作方法包括:

11、制備第一基板;

12、制備第二基板,所述第二基板包括第二襯底以及設于所述第二襯底上的第二電極和介電層,所述介電層包括至少兩層介電膜,所述至少兩層介電膜在所述第二襯底的厚度方向上依次疊加設置,且所述介電層的粗糙度小于任意所述介電膜的粗糙度;

13、將所述第一基板與所述第二基板對置成盒。

14、在本申請的另一種示例性實施例中,所述介電層包括第一介電膜和第二介電膜,所述第一介電膜為氧化硅,所述第二介電膜為氮化硅,所述第一介電膜的粗糙度大于所述第二介電膜的粗糙度;在所述第二襯底上制備所述介電層的制作方法包括:

15、制備第一介電膜;

16、制備第二介電膜,所述第二介電膜的晶體填充至所述第一介電膜的晶隙中。

17、在本申請的另一種示例性實施例中,所述介電層包括第一介電膜和第二介電膜,所述第一介電膜和所述第二介電膜的材料相同;在所述第二襯底上制備所述介電層的制作方法包括:

18、根據預定參數制備所述第一介電膜,所述第一介電膜的厚度大于等于20nm;

19、調整所述預定參數,制備所述第二介電膜,所述第二介電膜的粗糙度小于所述第一介電膜的粗糙度。

20、本申請第三方面提供了一種微流控系統,其包括上述任一所述的微流控芯片。

21、本申請方案的微流控芯片、制作方法及微流控系統具有以下有益效果:

22、本申請方案的微流控芯片包括第一基板和第二基板,第二基板上的介電層包括至少兩層介電膜,至少兩層介電膜在第二襯底至第一襯底的方向上依次層疊設置。通過介電層采用至少兩層介電膜,可以提高液滴距第二電極的距離;此外,由于介電層的粗糙度小于任意介電膜的粗糙度,因此采用至少兩層介電膜結構,可以提高介電層的粗糙度,可以提升介電層的密度,避免介電層出現孔洞和裂隙,避免液滴滲入,進而可以避免液滴極化帶電,保證液滴的驅動電壓和驅動速度,保證微流控芯片的使用壽命和提高用戶體驗,進而提高微流控系統的檢測準確性。

23、本申請的其他特性和優點將通過下面的詳細描述變得顯然,或部分地通過本申請的實踐而習得。

24、應當理解的是,以上的一般描述和后文的細節描述僅是示例性和解釋性的,并不能限制本申請。



技術特征:

1.一種微流控芯片,用于對液滴的位置進行檢測,其特征在于,所述微流控芯片包括:

2.根據權利要求1所述的微流控芯片,其特征在于,所述至少兩層介電膜均為無機膜。

3.根據權利要求2所述的微流控芯片,其特征在于,所述介電層包括第一介電膜和第二介電膜,所述第一介電膜設于第二介電膜靠近所述第二襯底的一側,且所述第一介電膜的粗糙度大于所述第二介電膜的粗糙度。

4.根據權利要求3所述的微流控芯片,其特征在于,所述第一介電膜為氧化硅;所述第二介電膜為氮化硅。

5.根據權利要求3所述的微流控芯片,其特征在于,所述第一介電膜和所述第二介電膜均為氮化硅。

6.根據權利要求5所述的微流控芯片,其特征在于,所述第一介電膜的厚度大于等于20nm。

7.一種微流控芯片的制作方法,其特征在于,用于制作如權利要求1-6任一項所述的微流控芯片,所述微流控芯片的制作方法包括:

8.根據權利要求7所述的制作方法,其特征在于,所述介電層包括第一介電膜和第二介電膜,所述第一介電膜為氧化硅,所述第二介電膜為氮化硅,所述第一介電膜的粗糙度大于所述第二介電膜的粗糙度;在所述第二襯底上制備所述介電層的制作方法包括:

9.根據權利要求7所述的制作方法,其特征在于,所述介電層包括第一介電膜和第二介電膜,所述第一介電膜和所述第二介電膜的材料相同;在所述第二襯底上制備所述介電層的制作方法包括:

10.一種微流控系統,其包括權利要求1-6任一所述的微流控芯片。


技術總結
本申請屬于微流控技術領域,具體涉及微流控芯片、制作方法及微流控系統,微流控芯片包括:第一基板和第二基板,第一基板包括第一襯底以及第一電極;第二基板與第一基板相對設置,并與第一基板形成用于容納液滴的容納腔;第二基板包括第二襯底、第二電極層和介電層,第二電極層和介電層均設于第二襯底上,第二電極層包括多個陣列排布的第二電極,相鄰第二電極之間相互間隔設置,第一電極和第二電極能夠驅動液滴移動;介電層覆蓋第二電極設置,且介電層包括至少兩層介電膜,至少兩層介電膜在第二襯底至第一襯底的方向上依次疊層設置,介電層的粗糙度小于任意介電膜的粗糙度。本申請方案能夠避免液滴極化帶電,保證微流控的使用壽命和提高用戶體驗。

技術研發人員:劉振,張一川,張合靜,許哲豪,徐培
受保護的技術使用者:重慶惠科金渝光電科技有限公司
技術研發日:
技術公布日:2025/3/10
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