[发明专利]基于有机晶体管的植入式柔性传感器及制备方法

权利要求书

1.一种基于有机晶体管的植入式柔性传感器，包括：

一衬底支撑层；

一左金属源电极，该左金属源电极制作在该衬底支撑层表面中间的一侧；

一右金属漏电极，该右金属漏电极制作在该衬底支撑层表面中间的另一侧，与金属源电极相隔一预定距离；

一绝缘层，该绝缘层制作在衬底支撑层和左金属源电极和右金属漏电极的部分上面，该绝缘层的中间为断开窗口；

一有机导电聚合物有源层，该导电聚合物有源层制作在绝缘层断开的窗口内，并覆盖左金属源电极和右金属漏电极，该导电聚合物有源层对电生理活动所引起的离子浓度敏感；

一辅助传感器植入目标组织的鞘结构，该鞘结构制作在绝缘层断开一侧的上面，该鞘结构用于辅助整个柔性传感器植入到脑组织深部，以便记录到单个神经元信号。

2.如权利要求1所述的基于有机晶体管的植入式柔性传感器，其中该鞘结构的材料为聚对二甲苯。

3.如权利要求1所述的基于有机晶体管的植入式柔性传感器，其中该鞘结构的高度为30μm-100μm，宽度为100μm-500μm，长度为1mm-3mm，鞘结构40壁的厚度为5μm-10μm。

4.一种基于有机晶体管的植入式柔性传感器的制备方法，其步骤为：

(1)在硅基底上沉积铝做第一层牺牲层；再沉积第一层柔性聚合物作为衬底支撑层；

(2)然后采用光刻剥离的方法在衬底支撑层上制作左金属源电极和右金属源电极；然后再在左金属源电极和右金属源电极上沉积第二层柔性聚合物作为绝缘层；

(3)在绝缘层上旋涂一层预定浓度的抗粘附剂；

(4)在抗粘附剂之上沉积第三层柔性聚合物，第三层柔性聚合物材料与衬底支撑层相同；

(5)然后再在第三层柔性聚合物上制作第一层图形化的刻蚀掩膜层，再刻蚀上述所沉积的第一、第二和第三层柔性聚合物，由此暴露出左金属源电极、右金属源电极和连接用电极；去除刻蚀掩膜层，形成芯片；

(6)在芯片表面旋涂一层有机导电聚合物，揭掉第三层柔性聚合物，以此形成有机导电聚合物有源层；

(7)在芯片上沉积第二层牺牲层，并图形化；然后再沉积第四层柔性聚合物，第四层柔性聚合物材料与衬底支撑层相同；然后再在第四层柔性聚合物上制作第二层图形化的刻蚀掩膜层，第二层刻蚀掩膜层材料与第一层相同；然后再刻蚀第四层柔性聚合物；去除第二层刻蚀掩膜层和第二层牺牲层，在第三层与第四层之间形成一个平行的一端开口一端闭口的微通道；

(8)将热的不锈钢微丝从微通道的开口端插入，待微丝冷却后将其拨出，形成辅助植入用的鞘结构，完成制备。

5.根据权利要求4所述的基于有机晶体管的植入式柔性传感器的制备方法，其中所述第一、第二、第三和第四层柔性聚合物材料为聚对二甲苯；所述有机导电聚合物有源层所使用的材料为聚3，4-亚乙基二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸盐。

6.如权利要求4所述的基于有机晶体管的植入式柔性传感器的制备方法，其中该鞘结构的材料为聚对二甲苯。

7.如权利要求4所述的基于有机晶体管的植入式柔性传感器的制备方法，其中该鞘结构的高度为30μm-100μm，宽度为100μm-500μm，长度为1mm-3mm，鞘结构壁的厚度为5μm-10μm。