[发明专利]半导体传感器装置、包括该装置的诊断仪器及其制作方法

权利要求书

1.用于检测物质的半导体传感器装置(10)，该半导体传感器装 置(10)包括至少一个平台形半导体区域(11)，该至少一个平台形半 导体区域(11)在半导体实体(12)的表面上形成，并且在第一端连 接到第一导电连接区域(13)和在第二端连接到第二导电连接区域 (14)，同时包括被检测物质(30)的流体(20)可以沿着该平台形半 导体区域(11)流动且被检测物质(30)可以影响该平台形半导体区 域(11)的电学属性，其中，在纵向方向看，该平台形半导体区域(11) 相继包括第一半导体子区域(1)和第二半导体子区域(2)，该第一半 导体子区域(1)包括第一半导体材料，该第二半导体子区域(2)包 括不同于第一半导体材料的第二半导体材料，该半导体传感器装置 (10)的特征在于该第一半导体材料包括IV族元素材料且该第二半导 体材料包括III-V族化合物。

2.根据权利要求1所述的半导体传感器装置(10)，其特征在于， 该平台形半导体区域(11)包括第三子区域(3)，该第三子区域(3) 在与该第二子区域(2)相对的一侧与第一子区域(1)邻接且包括第 三半导体材料，该第三半导体材料包括III-V族化合物，优选地，包括 与该第二子区域(2)相同的III-V族化合物。

3.根据权利要求2所述的半导体传感器装置(10)，其特征在于， 该第二和第三子区域(2，3)包括具有比该第一子区域(1)材料的带 隙大的带隙的材料，在该第一子区域(1)优选地包括Si时该第二和第 三子区域(2，3)优选地包括GaP。

4.根据权利要求2或3所述的半导体传感器装置(10)，其特征 在于，该第二和第三子区域(2，3)包括第一部分(2A，3A)和第二 部分(2B，3B)，该第一部分(2A，3A)与该第一子区域(1)邻接且 包括具有比该第一子区域(1)材料的带隙大的带隙的III-V族化合物， 该第二部分(2B，3B)与该第一部分(2A，3A)邻接且包括具有比该 第一部分(2A，3A)带隙小的带隙的III-V族化合物，优选地包括GaAs。

5.根据前述权利要求中任一项所述的半导体传感器装置(10)， 其特征在于，该第一子区域(1)的自由外表面被功能化，从而增加待 检测物质(30)粘着到所述自由外表面的概率。

6.根据权利要求5所述的半导体传感器装置(10)，其特征在于， 所述功能化包括在所述自由外表面上形成吸引待检测物质(30)的化 合物的自组装单层(40)。

7.根据权利要求6所述的半导体传感器装置(10)，其特征在于， 所述自组装单层(40)由氨基-烷基-碳酸形成，该烷基基团优选地包括 12至16个碳原子。

8.根据前述权利要求中任一项所述的半导体传感器装置(10)， 其特征在于，该第一子区域(2，3)之外的自由外表面被功能化，从 而减小待检测物质(30)粘着到所述自由外表面的概率。

9.根据权利要求8所述的半导体传感器装置(10)，其特征在于， 所述功能化包括在所述自由外表面上形成排斥待检测物质(30)的化 合物的自组装单层(50)。

10.根据权利要求9所述的半导体传感器装置(10)，其特征在于， 该自组装单层(50)由聚乙二醇聚合物形成。

11.根据前述权利要求中任一项所述的半导体传感器装置(10)， 其特征在于，该至少一个平台形半导体区域(11)包括纳米线(11)， 优选地是位于半导体实体(12)的表面上而它们的长度方向垂直所述 平面延伸的多个互相平行的纳米线(11)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的半导体传感器装置(10)， 其特征在于，该平台形半导体区域(11)形成诸如晶体管优选地单电 子晶体管这样的常关元件的一部分，其中该第一子区域(1)形成量子 点。

13.根据前述权利要求中任一项所述的半导体传感器装置(10)， 其特征在于，该装置(10)适于检测生物分子，诸如结合到抗体的蛋 白质。