[发明专利]集成生物芯片及其制造方法和用于检测生物材料的装置

权利要求书

1.一种集成生物芯片，包括：

包括一个或多个其上设置样品的反应区域的基板；

设置在基板中的一个或多个激发光吸收波导，其中，

一个或多个激发光吸收波导中的每一个的第一末端部分从所述基板的上表面暴露，

一个或多个激发光吸收波导中的每一个的第二末端部分从所述基板的下表面暴露，

所述一个或多个反应区域设置在所述基板的所述上表面，

所述一个或多个激发光吸收波导吸收激发所述样品的激发光，并且

所述一个或多个激发光吸收波导传输从所述样品发射出的荧光。

2.根据权利要求1所述的集成生物芯片，

其中所述一个或多个激发光吸收波导中的每一个包括传输从所述样品发射出的所述荧光并且吸收激发所述样品的所述激发光的滤色器芯体。

3.根据权利要求2所述的集成生物芯片，其中所述滤色器芯体的折射率大于围绕所述滤色器芯体的所述基板的折射率。

4.根据权利要求2所述的集成生物芯片，其中所述一个或多个激发光吸收波导中的每一个还包括设置在滤色器芯体周围的包层，且

所述包层的折射率小于所述滤色器芯体的折射率。

5.根据权利要求2所述的集成生物芯片，其中所述滤色器芯体的横截面的形状是圆形和多边形其中之一。

6.根据权利要求1所述的集成生物芯片，其中所述一个或多个反应区域的表面被处理以在其上附着所述样品。

7.根据权利要求6所述的集成生物芯片，其中所述一个或多个反应区域的所述表面具有亲水性，并且

围绕所述一个或多个反应区域的所述表面的非反应区域具有疏水性。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的集成生物芯片，还包括一个或多个设置在所述一个或多个反应区域上的微透镜，其中所述一个或多个微透镜聚集从所述样品发射出的所述荧光。

9.根据权利要求8所述的集成生物芯片，其中所述一个或多个微透镜是凹透镜。

10.根据权利要求8所述的集成生物芯片，其中所述一个或多个微透镜是凸透镜。

11.根据权利要求1至7中的任一项所述的集成生物芯片，还包括设置在所述一个或多个反应区域上的一个或多个抗反射层，其中所述的一个或多个抗反射层传输从所述样品发射出的所述荧光。

12.根据权利要求1至7中的任一项所述的集成生物芯片，还包括设置在所述基板的所述下表面的光电探测器，其中所述基板的所述下表面与所述基板的其上设置有所述一个或多个反应区域的所述上表面相对。

13.根据权利要求12所述的集成生物芯片，其中所述光电探测器被设置为以下两者之一：与所述基板分隔开且相邻，以及与所述基板相接触。

14.根据权利要求12所述的集成生物芯片，其中所述光电探测器的像素以一对一的对应方式及一对多的对应方式之一与所述一个或多个反应区域相对应。

15.根据权利要求12所述的集成生物芯片，其中所述光电探测器包括光电倍增管、电荷耦合器件、互补金属氧化物半导体图像传感器其中之一。

16.一种制造集成生物芯片的方法，所述方法包括：

在基板上形成一个或多个穿透孔；

在所述一个或多个穿透孔中形成一个或多个激发光吸收波导；以及

处理其中形成有所述一个或多个穿透孔的所述基板的表面，使得样品能够附着到反应区域，在所述反应区域处形成有所述一个或多个激发光吸收波导。

17.根据权利要求16所述的方法，其中

所述一个或多个穿透孔是形成在所述基板中的通孔，且

所述基板包括半导体材料，电介质材料，金属材料和聚合物材料之一。

18.根据权利要求16所述的方法，其中形成所述一个或多个激发光吸收波导包括通过在所述一个或多个穿透孔的每一个中设置滤色器材料来形成滤色器芯体。

19.根据权利要求18所述的方法，其中形成所述一个或多个激发光吸收波导还包括在所述一个或多个穿透孔的每一个的内壁上形成包层。