[发明专利]一种快速检测重金属离子的多通道传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种InP基HEMT的多通道传感器，用于检测重金属离子，其特征在于，包括：

多个用于同时检测不同重金属离子的InP基HEMT单元传感器，各该单元传感器具有检测溶液样品中的重金属的检测区域；

一个微流控片，用于将所述溶液样品分流至各单元传感器，且该微流控片具有多个微流控通道，各微流控通道与所述各单元传感器的所述检测区域连通；所述微流控片还包括注入孔，该注入孔与每个微流控通道相连，用于将溶液样品从注入孔引入所述InP基HEMT的栅极区域；

所述各单元传感器包括InP基HEMT和位于InP基HEMT的栅极的用于检测重金属离子的敏感膜，其能够根据重金属离子的含量而使其电荷分布发生变化，从而影响InP基HEMT的栅极电荷，使得InP基HEMT的源漏电流发生变化；

所述微流控片与所述多个InP基HEMT单元传感器键合形成；

该HEMT包括衬底(101)、缓冲层(102)、隔离层(104)、δ硅掺杂层(105)、势垒层(106)、帽层(107)，其中各层结构分别为：

1000μm的InP基的衬底、In_o.52Al_o.48As缓冲层(102)的厚度为1μm；

In_o.53Ga_o.47As沟道层(103)的厚度为20nm；

In_o.52Al_o.48As隔离层(104)的厚度为4nm；

δ硅掺杂层(105)的厚度为4nm；

In_o.52Al_o.48As势垒层(106)的厚度为20nm；

帽层(107)为高掺杂的In_o.53Ga_o.47As帽层，厚度为30nm。

2.如权利要求1所述的InP基HEMT的多通道传感器，其特征在于，所述微流控片使用PDMS制成。

3.如权利要求1所述的InP基HEMT的多通道传感器，其特征在于，所述的敏感膜由在栅极固定可以特异性识别重金属离子的分子得到，其中分子包括单链DNA，重金属离子单克隆抗体，DNA酶。

4.如权利要求1所述的InP基HEMT的多通道传感器，其特征在于，所述各InP基HEMT的栅极区域面积为500～1500μm²。

5.一种制造如权利要求1-4中任意一项的InP基HEMT的多通道传感器的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、制备InP基HEMT；

S2、在所述InP基HEMT上形成源漏电极和栅极金属电极；

S3、在多个所述InP基HEMT的栅极金属电极上形成用于同时检测不同重金属离子的敏感膜，其能够根据重金属离子的含量而使其电荷分布发生变化，从而影响InP基HEMT的栅极电荷，使得InP基HEMT的源漏电流发生变化；

S4、将一个微流控片与所述多个InP基HEMT键合，使各微流控通道与所述多个InP基HEMT的栅极金属电极的区域连通；其中，微流控片还包括注入孔，该注入孔与每个微流控通道相连，用于将溶液样品从注入孔引入所述InP基HEMT的栅极区域。

6.如权利要求5所述的制造InP基HEMT的多通道传感器的方法，其特征在于，所述微流控片使用PDMS制成。

7.如权利要求5所述的制造InP基HEMT的多通道传感器的方法，其特征在于，所述的敏感膜由在所述InP基HEMT的栅极金属电极区域固定可以特异性识别重金属离子的分子得到，其中分子包括单链DNA，重金属离子单克隆抗体，DNA酶。