[发明专利]生物场效晶体管装置、微流体系统及其使用方法

权利要求书

1.一种生物场效晶体管装置，其特征在于，所述生物场效晶体管装置包括：

半导体衬底，具有第一表面以及相对平行第二表面；

第一生物场效晶体管传感器，在所述半导体衬底上，所述第一生物场效晶体管传感器包括：

第一栅极，形成于所述半导体衬底的所述第一表面上，以及

第一沟道区，形成于所述第一栅极下方的所述半导体衬底内以及将第一源极漏极区插入于所述半导体衬底中，其中所述第一沟道区包括所述半导体衬底的所述第二表面的一部分；

第二生物场效晶体管传感器，在所述半导体衬底上，所述第二生物场效晶体管传感器包括：

第二栅极，形成于所述半导体衬底的所述第一表面上，其中所述第一栅极以及所述第二栅极是相同材料，以及

第二沟道区，形成于所述第二栅极下方的所述半导体衬底内以及将第二源极漏极区插入于所述半导体衬底中，其中所述第二沟道区包括所述半导体衬底的所述第二表面的一部分；

隔离层，在所述半导体衬底的所述第二表面上以及具有第一开口以及第二开口，所述第一开口暴露包括所述第一沟道区的所述半导体衬底的所述第二表面的一部分，所述第二开口暴露包括所述第二沟道区的所述半导体衬底的所述第二表面的一部分；

连续界面层，设置在在所述第一开口以及所述第二开口中的所述第一沟道区以及所述第二沟道区中上；

读出电路，包括差分放大器，所述差分放大器配置成测量与所述第一生物场效晶体管传感器以及所述第二生物场效晶体管传感器相关联的信号之间的差值；

第一微流体沟道，具有多个第一电极，所述第一微流体沟道定位在所述第一生物场效晶体管传感器上方以及配置成将流体传递到所述隔离层中的所述第一开口中；

顶板，设置在所述第一生物场效晶体管传感器的上方并包围所述第一微流体沟道；以及

第二电极，设置在所述顶板的内表面，其中所述第一微流体沟道中的所述流体藉由所述第二电极与对应的所述多个第一电极之间的电场进行给定方向移动。

2.根据权利要求1所述的生物场效晶体管装置，其特征在于，所述生物场效晶体管装置更包括第一生物场效晶体管传感器阵列以及第二生物场效晶体管传感器阵列，所述第一生物场效晶体管传感器阵列包括所述第一生物场效晶体管传感器，所述第二生物场效晶体管传感器阵列包括所述第二生物场效晶体管传感器。

3.根据权利要求2所述的生物场效晶体管装置，其特征在于，所述第一生物场效晶体管传感器阵列中的每一生物场效晶体管传感器电耦合到所述差分放大器的正输入，以及所述第二生物场效晶体管传感器阵列中的每一生物场效晶体管传感器电耦合到所述差分放大器的负输入。

4.根据权利要求2所述的生物场效晶体管装置，其特征在于，所述第一生物场效晶体管传感器阵列中的生物场效晶体管传感器电耦合到所述差分放大器的正输入，以及所述第二生物场效晶体管传感器阵列中的对应生物场效晶体管传感器电耦合到所述差分放大器的负输入。

5.根据权利要求1所述的生物场效晶体管装置，其特征在于，所述生物场效晶体管装置更包括第二微流体沟道，所述第二微流体沟道定位在所述第二生物场效晶体管传感器上方以及配置成将流体传递到所述隔离层中的所述第二开口中。

6.根据权利要求1所述的生物场效晶体管装置，其特征在于，所述生物场效晶体管装置更包括捕捉试剂，所述捕捉试剂结合到所述第一开口以及所述第二开口中的至少每一个中的所述连续界面层的部分。

7.根据权利要求6所述的生物场效晶体管装置，其特征在于，结合到所述第一开口中的所述连续界面层的部分的所述捕捉试剂具有与结合到所述第二开口中的所述连续界面层的部分的所述捕捉试剂相同的浓度以及类型。