[发明专利]传感芯片及其制备方法、检测系统、检测方法

说明书

一种传感芯片及其制备方法、检测系统、检测方法，传感芯片包括：低折射率基底层，所述基底层的折射率小于石英的折射率；周期性波导光栅结构，位于所述基底层上，所述周期性波导光栅结构包括光栅脊、以及保形覆盖所述光栅脊和基底层的高折射率膜，其中，所述高折射率膜的折射率大于或等于1.8。本发明通过低折射率基底层和周期性波导光栅结构，且周期性波导光栅结构包括保形覆盖光栅脊和基底层的高折射率膜，从而使传感芯片能够同时具备高灵敏度和高Q值的特性，进而提高了传感芯片的品质因数。

技术领域

本发明实施例涉及传感技术领域，尤其涉及一种传感芯片及其制备方法、检测系统、检测方法。

背景技术

光学方法常被用来进行生物或者化学样品的分析，基于光学方法的传感芯片，具有非破坏性测量、不受电磁干扰、灵敏度高、响应速度快等优点，已经在诸多医疗领域进行应用。

导模共振(guided mode resonance，GMR)效应是指衍射波与光栅结构所支持的泄漏模之间发生耦合而引起的衍射谱的突变现象。基于低损耗介电材料的导模共振效应能够产生窄带宽(1nm)、高反射率(95％～100％)的共振光，与表面等离子共振(surfaceplasma resonance，SPR)效应相比，导模共振效应能更高精度地测量共振波长的微小变化，因此被广泛应用于生物传感领域。

发明内容

本发明实施例解决的问题是提供一种传感芯片及其制备方法、检测系统、检测方法，提高传感芯片的品质因数。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种传感芯片，包括：低折射率基底层，所述基底层的折射率小于石英的折射率；周期性波导光栅结构，位于所述基底层上，所述周期性波导光栅结构包括光栅脊、以及保形覆盖所述光栅脊和基底层的高折射率膜，所述高折射率膜的折射率大于或等于1.8。

相应的，本发明实施例还提供一种传感芯片的制备方法，包括：形成低折射率基底层以及位于所述基底层上的光栅脊，所述基底层的折射率小于石英的折射率；形成保形覆盖所述光栅脊和基底层的高折射率膜，所述高折射率膜的折射率大于或等于1.8，所述高折射率膜和光栅脊用于构成周期性波导光栅结构。

相应的，本发明实施例还提供一种检测系统，包括：光源模块，适于发出出射光；准直调整模块，适于使所述出射光经过后输出平行光；偏振片，适于调整所述平行光的偏振态，输出偏振光；分束镜，适于使所述偏振光透过形成透射光；导模共振传感器，包括：支撑层；前述传感芯片，所述传感芯片中的基底层位于所述支撑层上；固定于所述支撑层上的壳体，所述壳体与所述支撑层围成微腔，所述微腔适于容纳所述基底层和所述周期性波导光栅结构，沿所述光栅脊延伸方向上，所述壳体的两个相对的侧壁具有开口，一个侧壁中的开口作为液体流入口，另一个侧壁中的开口作为液体流出口，所述开口由对应侧壁和支撑层顶部围成，其中，所述导模共振传感器适于接收所述透射光并在实现导模共振后激发第一反射光，所述第一反射光经所述分束镜发生反射形成第二反射光；探测模块，适于接收所述第二反射光，并收集所述第二反射光的光谱。

相应的，本发明实施例还提供一种检测方法，包括：提供前述检测系统和待测液体；开启光源模块，发出出射光；将所述待测液体通过所述开口通入所述微腔中；开启所述光源模块以及将所述待测液体通入所述微腔中后，采用所述探测模块收集光谱。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：