[发明专利]塑料电位离子选择感测器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种感测器及其制造方法，尤其涉及一种塑料电位离子选择感测器及一种整合溅镀与/或印刷工艺及内嵌系统技术的制造塑料电位离子选择感测器的方法。

背景技术

离子感测场效应管(Ion Sensitive Field Effect Transistors，ISFETs)是70年代开始研发出来并得到快速发展的微感测器。仅仅过去的30年已经具有超过600篇关于酶场效应管(Enzyme Field Effect Transistors，EnFETs)以及免疫场效应管(Immuno Field Effect Transistors，IMFETs)的研究论文以及另外150篇相关文章(请参阅“Thirty years ofISFETOLOGY：What happened in the past 30years and what may happenin the next 30years”Sensors and Actuators B Vol.88，pp.1-20，2003)。另外离子感测场效应管还可用于取代易碎的玻璃电极来测量pH值及离子例如Na⁺、K⁺、Cl^-、NH₄⁺、Ca²⁺的浓度(请参阅Miao Yuqing，Guan Jianguo，and Chen Jianrong，″Ion sensitive field effect transducer-based biosensors″，Bio.technology Advances，Vol.21，pp.527-534，2003.)。此种概念是由P.Bergveld首先提出的。通过使用一种没有门极的金属氧化物场效应管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect transistor，MOSFET)一个具有二氧化硅层的装置与一个参考电极一起置入水溶液中。与玻璃电极的反应相似，通过该装置的电流随氢离子的浓度改变。因此离子感测场效应管具有酸碱感测能力(请参阅Chen Jian-pin，Lee Yang-li，Kao Hung，″Ionsensitive field effect transistors and applications thereof″，AnalyticalChemistry，Vol.23，No.7，pp.842-849，1995以及Wu Shih-Hsiang，YuChun，Wang Kuei-hua，″Measurement by chemical sensors″，Sensortechnology，No.3，pp.57-62，1990)。

一些离子感测场效应管装置已经被商业化，例如Arrow Scientific、Deltatrak、及Metropolis等公司生产的离子感测pH计。然而这些pH计存在稳定性差、寿命短、漂移及滞后效应等问题。本发明公开另外一种离子感测场效应管——延伸式门极场效应管(Extended Gate FieldEffect Transistor，EGFET)。场效应管与化学测量环境隔离。一层化学感测膜设置于从门极区延伸而出的信号线的一端。具有电效应的部分与具有化学效应的部分是分别进行封装。因此与传统的离子感测场效应管相比，延伸式门极场效应管封装工艺更加容易、易于储存并具有更高的稳定性(请参阅廖汉洲发表于2004年6月台湾中原大学硕士论文第11-29页的“应用于生物感测器之新型校正与补偿技术电路″)。