[发明专利]金刚石微电极

权利要求书

1.一种微电极，其具有分析表面，所述分析表面包括一个或多个由电绝缘的类金刚石碳材料包围的导电金刚石材料区域，所述类金刚石碳材料具有

（a）低于导电金刚石材料硬度的硬度，和

（b）至少1x10⁹ohmcm的电阻率，

并且所述微电极设置有用于将一个或多个区域电连接至外部电路的连接装置。

2.如权利要求1所述的微电极，其中，所述导电金刚石材料包括硼掺杂金刚石。

3.如权利要求1或2所述的微电极，其中，所述类金刚石碳材料具有小于或等于导电金刚石材料硬度的0.6倍的硬度。

4.如权利要求1-3中任一项所述的微电极，其中，所述分析表面包括两个或更多个由电绝缘的类金刚石碳包围的导电金刚石材料区域，所述区域在远离所述分析表面的位置处相互电连接。

5.如权利要求1-4中任一项所述的微电极，其中，至少一个所述导电金刚石材料区域具有在15μm至30μm的范围内的直径。

6.如权利要求1-5中任一项所述的微电极，其中，所述分析表面包括三个或更多个由电绝缘的类金刚石碳包围的导电金刚石材料区域的阵列，每一所述区域具有在15μm至30μm的范围内的直径并且以所述区域平均直径的5至15倍的距离与其最靠近的区域隔开，并且所述区域在远离所述分析表面的位置处相互电连接。

7.如权利要求6所述的微电极，其中，所述分析表面被细分成两个或更多个阵列，所述阵列相互电分离并且适于连接至独立的外部电路。

8.如权利要求中1-7中任一项所述的微电极，其包括沉积在导电金刚石材料基底上的电绝缘的类金刚石碳材料层，所述导电金刚石材料基底具有一个或多个穿过所述类金刚石碳材料层而伸出的突出物，从而为所述分析表面提供一个或多个导电金刚石材料区域。

9.如权利要求8所述的微电极，其中，所述类金刚石碳层具有在5μm至10μm的范围内的厚度。

10.如权利要求1-7中任一项所述的微电极，其中，通过沉积在导电金刚石材料基底上的电绝缘的类金刚石碳材料层来提供所述分析表面，所述电绝缘的类金刚石碳材料层中具有孔，所述孔暴露了下方的导电材料，从而为所述分析表面提供一个或多个导电金刚石材料区域。

11.如权利要求10所述的微电极，其中，所述类金刚石碳层具有在1μm至3μm的范围内的厚度。

12.如权利要求11所述的微电极，其中，所述一个或多个区域具有为所述类金刚石碳层厚度的15至20倍的平均直径。

13.一种传感器，其用于监控一个或多个与流体相关的特性，所述传感器包括至少一个如权利要求1-12中任一项所述的微电极，所述微电极被连接至外部电路，所述外部电路适于将来源于所述微电极的电信号转换成对所述一个或多个特性的定性或定量测量。

14.一种制备微电极的方法，其包括以下步骤：

提供导电金刚石材料基底；

从该基底的表面上有选择地移除材料，从而留下一个或多个从所述表面伸出的突出物；

在所述表面上沉积类金刚石碳材料层，从而覆盖所述一个或多个从其伸出的突出物，所述类金刚石碳材料具有

（a）低于导电金刚石材料硬度的硬度，和

（b）至少1x10⁹ohmcm的电阻率，

然后，

研磨所述类金刚石碳材料层的暴露表面，直到露出至少一个先前覆盖的突出物，由此提供所述微电极的分析表面，所述分析表面包括一个或多个由电绝缘的类金刚石碳材料包围的导电金刚石材料区域。

15.一种制备微电极的方法，其包括以下步骤：

提供导电金刚石材料基底；

在该基底上沉积电绝缘的类金刚石碳材料层，所述类金刚石碳材料具有

（a）低于导电金刚石材料硬度的硬度，和

（b）至少1x10⁹ohmcm的电阻率，

然后，

有选择地移除材料，从而在所述类金刚石碳材料层中形成一个或多个孔，因此暴露下方的导电金刚石材料，由此提供所述微电极的分析表面，所述分析表面包括一个或多个由电绝缘的类金刚石碳材料包围的导电金刚石材料区域。