[发明专利]传感器及其制造方法

说明书

一种制造传感器的方法，包含下列步骤：(a)提供多孔隙垂直式结构，其具有多孔隙表面；以及(b)填充胶体于多孔隙表面，以包覆该多孔隙垂直式结构。

技术领域

本发明关于一种传感器，尤指一种可在液体环境中操作的分子传感器。

背景技术

现今已有许多关于场效应晶体管结构传感器之研究，根据其建构结构主要可分类成水平信道式及垂直信道式，且为提升传感器之灵敏度，亦已有对信道区域做一多孔性结构之研究。

目前已有关于采用水平通道式场效应晶体管(FET)之结构作为传感器之研究，在闸极上涂布反应分子，将待测生化分子与之反应，及改变汲极电流大小作为感测方式之研究。此方法须事先在闸极上涂布分子，制作复杂，且为不具有多孔性之水平信道结构，感测方式与本发明案之工作原理并不相同；另有采用水平通道式的场效应晶体管(FET)结构之研究，其中特别提及利用多孔性结构之信道区域提升组件灵敏度，其感测层为信道区域材料之一部分，然而其操作方式为将组件控制在空乏模式，利用待测分子与感测层之键结反应产生的正电荷或负电荷，改变通道的反转(inversion)强度，进而影响电导(conductance)强度并进行量测。还有采用场效应晶体管(FET)的三端组件结构，其信道为水平信道，须利用黄光微影制程定义通道长度之研究，其制程成本较高。感测层使用化学标定后的奈米碳管(SWCNTs)滴入电极之间，将待测液体注入由PDMS膜所包覆的区域，量测组件之阻抗变化，其中为了标定奈米碳管，须先使用氧化制程将奈米碳管官能基化，再将化学物质标定于其上，其制程繁复且制程时间长。另有使用奈米缆场效应晶体管(nanocableFETs)之结构，利用奈米缆的外层作为生化分子键结吸附之处，改变ZnS内核之载子浓度之研究， 其制程非常复杂，须使用黄光微影等相对昂贵之制程。

因此，可知习知技术大多制程复杂、须利用黄光微影与高温制程，且制程成本昂贵，并不能有效的控制多孔结构之形成。

爰是之故，申请人有鉴于习知技术之缺失，乃经悉心试验与研究，并一本锲而不舍的精神，终发明出本案「传感器及其制造方法」，用以改善上述缺失。

发明内容

本案之一面向提供一种传感器，包含：一多孔隙垂直式结构，具有一第一电极、一第二电极、一夹层及一接触表面，俾在该第一电极、该第二电极及该夹层之间形成一电流；一第一绝缘层，设置于该接触表面上；以及一胶体，包覆具有该第一绝缘层之该多孔隙垂直式结构，并包含多个探针，俾于该探针与一待测物接触时，经由侦测该电流有无改变来感测该待测物。

本案之另一面向提供一种传感器，包含：一多孔隙垂直式结构，具有一第一电极、一第一夹层、一第二电极及一接触表面，俾在该第一电极、该第二电极及该第一夹层之间形成一电流；一第一绝缘层，设置于该接触表面上；以及一探针，设置于该第一绝缘层上，俾于该探针与一待测物接触时，经由侦测该电流有无改变来感测该待测物。

本案之再一面向提供一种传感器，包含：多个垂直晶体管柱，包含一第一电极、一夹层、一第二电极及一接触表面，并彼此并联以形成一多孔隙垂直式结构；一胶体，包覆该多孔隙垂直式结构，并包含多个探针，俾于该探针与一待测物接触时，经由侦测该电流有无改变来感测该待测物。

本案之又一面向提供一种制造一传感器的方法，包含下列步骤：(a)提供一多孔隙垂直式结构，其具一多孔隙表面；以及(b)填充一胶体于该多孔隙表面，以包覆该多孔隙垂直式结构。

附图说明

图1为本案第一实施例之传感器制程示意图。

图2为本案第二实施例之传感器制程示意图。

图3为本案第三实施例之传感器制程示意图。

图4为本案之传感器检测示意图。

图5为本案第四实施例之传感器制程示意图。

图6为本案之传感器检测示意图。