[发明专利]一种微流体阵列控制器的制备方法

说明书

本发明涉及一种微流体阵列控制器的制备方法，属于微流体控制技术领域，解决了现有技术不易实现大规模微流体阵列控制的问题。本发明公开的制备方法，包括如下步骤：制备微流体控制单元，该微流体控制单元包括微流体通道器件、薄膜晶体管器件、电容；按预设需求选取电源1、电源2；将M×N个所述微流体控制单元排列成M×N阵列，并进行线路连接。本发明制备的M×N阵列只需要M+N+2条引线，且微流体控制电压只需要20V左右。本发明所述制备方法能够实现大规模的微流体阵列控制，并能够大幅度降低大规模微流体阵列控制难度，减少引线数量，为微流体控制芯片的实用化提供了新的技术途径。

技术领域

本发明涉及微流体控制技术领域，尤其涉及一种微流体阵列控制器的制备方法。

背景技术

微流体控制是一种利用电压信号控制色素液滴的移动、分割、融合等操作的控制技术，它是实现微型电化学、化学、医疗和生物芯片的核心技术之一。

现有方法制备的微流体控制器一般使用阵列化的控制电极来实现微流体控制。但现有的微流体控制器，受互连引线数量的限制，其电极阵列的规模远远达不到使用需求，严重阻碍了微流体控制芯片的推广应用。

现有方法制备的微流体阵列控制器的结构如图1所示，若阵列的规模为M×N，为了给每个微流体通道器件施加电压，需要引出M×N+1条引出线。采用这种方法，随着阵列规模的增大，引线数量呈几何倍数的增大，不仅使阵列制备难度增大，而且导致外围控制电路复杂，体积庞大。而且，微流体控制需要较高的电压，一般情况下需要大于50V，现有的微流体阵列控制制备技术无法满足要求。

现有微流体阵列控制器的制备方法面临如下挑战：规模较大的控制电极阵列具有数量庞大的电极，为了实现色素液滴控制，需要配置数量巨大的互连引线，不仅使阵列制备难度增大，而且导致外围控制电路复杂，体积庞大，不利于制备方法的批量应用。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种微流体阵列控制器的制备方法，用以解决现有技术不易实现大规模流体阵列控制的问题。

一方面，本发明实施例提供了一种微流体阵列控制器的制备方法，包括如下步骤：

制备微流体控制单元，所述微流体控制单元包括微流体通道器件、薄膜晶体管器件、电容；

按预设需求选取电源1、电源2；

将M×N个所述微流体控制单元排列成M×N阵列，所述阵列中，每一行，所有薄膜晶体管器件的栅电极连接，并与对应的行控制信号连接；每一列，所有薄膜晶体管器件的源电极连接，并与对应的列控制信号连接；所有薄膜晶体管器件的漏电极通过对应的微流体通道器件与电源1连接，并通过对应的电容与电源2连接。

上述技术方案的有益效果如下：通过行控制信号和列控制信号可以精确控制制得的每个微流体控制单元中微流体通道器件的工作状态，具体地，通过行方向的薄膜晶体管器件栅电极引线选通一行，再通过列方向的薄膜晶体管器件源电极引线向目标微流体通道器件内部写入电压值。通过栅引线的依次选通，实现整个阵列中电压值的设置，从而实现微流体控制。对于M×N阵列，其引线仅为M+N+2条，与背景技术中所述现有微流体阵列控制器相比，引线数量明显降低。当M＝100和N＝100时，引线数量仅为202，远远小于现有微流体阵列控制方法中的10001条。显然，这种方法通过将微流体通道器件、薄膜晶体管器件、电容进行了创造性结合，能够实现大规模的微流体阵列控制，为微流体控制芯片的实用化提供新的技术途径。

基于上述方法的另一个实施例中，所述制备微流体控制单元的步骤包括：

在硅片或第一玻璃衬底上制备微流体控制单元的控制层，所述控制层包括薄膜晶体管器件和电容；

在所述控制层上制备钝化层，在所述钝化层上预设位置制作通孔；