[发明专利]高灵敏太赫兹微流通道传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种高灵敏太赫兹微流通道传感器，其特征在于，包括衬底和至少一盖层，所述衬底上设有金属平面反射镜，所述盖层上设有金属微结构层，所述金属平面反射镜与金属微结构层之间形成有至少一用于被测液体流通的微流通道，并且，当所述微流通道内存有被测液体时，主要由所述金属微结构层、被测液体和金属平面反射镜组合形成的复合结构在太赫兹波段内具有共振引起的强吸收特性。

2.根据权利要求1所述的高灵敏太赫兹微流通道传感器，其特征在于，它包括沿垂直于微流通道平面方向依次分布的两个以上盖层，其中任一盖层朝向平面反射镜的面上均设有金属微结构层，所述金属平面反射镜与相邻金属微结构层之间以及相邻盖层之间均形成有微流通道，并且这些微流通道相互连通。

3.根据权利要求2所述的高灵敏太赫兹微流通道传感器，其特征在于，这些微流通道沿垂直于微流通道平面的方向依次连通。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的高灵敏太赫兹微流通道传感器，其特征在于，所述金属微结构层包括附着在盖层上的一种以上周期性结构单元，所述周期性结构单元的周期为10～500微米，厚度为0.01～0.5微米，且所采用的金属材料至少包括金、银、铜、铝、钛、镍和铬之中的任意一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的高灵敏太赫兹微流通道传感器，其特征在于，所述金属平面反射镜厚度大于50纳米，且所采用的金属材料至少包括金、银、铜、铝、钛、镍和铬中的一种或两种以上的组合。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的高灵敏太赫兹微流通道传感器，其特征在于，所述微流通道高度为1-10微米，宽度为100-5000微米，且所述微流通道的两端分别与所述传感器的液体输入、输出口连通。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的高灵敏太赫兹微流通道传感器，其特征在于，所述衬底材料至少包括硅、砷化镓、玻璃、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚甲基戊烯和聚酰亚胺中的任意一种。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的高灵敏太赫兹微流通道传感器，其特征在于，所述盖层材料至少包括硅、砷化镓、玻璃、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚甲基戊烯和聚酰亚胺中的任意一种。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的高灵敏太赫兹微流通道传感器，其特征在于，所述衬底与相邻盖层之间以及相邻盖层之间经过键合方法连接，从而在衬底与相邻盖层之间以及相邻盖层之间分别形成封闭微流通道。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的高灵敏太赫兹微流通道传感器，其特征在于，它还包括形成在所述金属平面反射镜和/或金属微结构层上的介质保护层，所述介质保护层的厚度为0-100纳米，且其材料至少包括二氧化硅、氮化硅、三氧化二铝和SU-8光刻胶中的任意一种。

11.权利要求1-10中任一项所述高灵敏太赫兹微流通道传感器的制备方法，其特征在于，包括：

分别在衬底和至少一盖层上加工形成金属平面反射镜和金属微结构层，

其后，将所述衬底与该至少一盖层固定连接，并使所述衬底与该至少一盖层之间形成至少一封闭微流通道，

而后，在衬底和/或盖层上设置与所述微流通道连通的通孔，形成用以向所述传感器内输入、输出被测液体的液流通道。

12.权利要求11所述高灵敏太赫兹微流通道传感器的制备方法，其特征在于，包括：

(1)在衬底上通过金属薄膜沉积方法形成金属平面反射镜；

(2)在该至少一盖层上通过微纳加工方法形成金属微结构层或金属微结构层与微流通道侧壁；

(3)通过键合方法将所述衬底与该至少一盖层连接，并在衬底与该至少一盖层之间形成至少一封闭微流通道；

(4)而后，通过物理或化学方法在衬底和/或盖层上设置与所述微流通道连通的通孔。