[发明专利]一种基因测序芯片的制备方法

权利要求书

1.一种基因测序芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，将半导体激光光源和光波导层集成在同一基底，以易于半导体激光光源出射光与光波导层耦合、传输及用于零模波导外延纳米孔结构阵列荧光分子的激发；

S2，在基底表面的光波导层的上方制备纳米尺度环形模板，以方便后续将纳米孔外延凸出于光波导层；

S3，采用自组装技术自下而上在纳米尺度环形模板上制备外延凸出于纳米尺度环形模板的外延纳米孔结构阵列，以获得陡直度可控的自组装纳米孔阵列，用于基因测序中单分子荧光激发及检测；

S4，对外延纳米孔阵列进行后处理，实现外延纳米孔尺度的调整及表面性质的改进；

通过在步骤S3中所制备的外延纳米孔的孔壁沉积不同厚度的膜层材料实现对外延纳米孔尺度的调整，形成具有零模波导效应的外延纳米孔阵列结构，通过采用与所述膜层材料同质或异质的材料在外延纳米孔表面制备表面涂层实现外延纳米孔表面性质的改进。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述基底包括底层和上层，在底层放置CMOS四色光电探测器，上层为光学透明层。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：所述步骤S1中将半导体激光光源和光波导层集成在同一基底的的方式为：在上层表面相对设置半导体激光光源和光波导层，光波导层用于接收并传播从半导体激光光源发出的出射光。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S2中的基底表面的光波导层的上方制备纳米尺度环形模板的方法为电子束光刻法、短波长光刻法、极紫外光刻法或者纳米压印法中的至少一种。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤S3中的采用自组装技术自下而上在纳米尺度环形模板上制备外延凸出于纳米尺度环形模板的外延纳米孔结构阵列的方法为金属化学气相沉积法、化学气相沉积法、分子束外延法、水热法或电化学沉积法中的至少一种。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S1中采用的光波导层包括芯层和包层。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：采用干法或者湿法刻蚀技术在包层表面对应外延纳米孔底部的位置对包层结构进行减薄处理，以便于光波导层中的光波在外延纳米孔底部所对应的位置以消逝场的形式进入纳米孔，从而激发相应的荧光分子。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于：外延纳米孔孔壁可以由至少一层材料构成，该材料可包括导电材料、半导体、绝缘体中的任一个或多个的组合。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：构成外延纳米孔孔壁的材料包括金属和非金属的交替层。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述外延纳米孔为圆形、椭圆形、正方形、矩形或多边形。