[实用新型]有源矩阵数字微流控芯片基板

说明书

本实用新型公开了一种有源矩阵数字微流控芯片基板，包括基板和设置在基板上的晶体管；晶体管的源极、源极引出线、漏极、漏极引出线同层设置于基板上，源极和源极引出线为一体成型结构，漏极和漏极引出线也为一体成型结构，有源层设置于源极和漏极之间；位于源极、源极引出线、漏极、漏极引出线和有源层上表面涂覆有绝缘层，绝缘层上表面设置有栅极引出线，位于有源层位置处设置有栅极，栅极和栅极引出线为一体成型结构；栅极和栅极引出线上表面涂覆有介电层，介电层上表面涂覆有疏水层。本实用新型避免了传统有源矩阵数字微流控芯片基板采取底栅结构的源级、漏极在制作时对有源层蚀刻的影响，大大提高了晶体管器件的稳定性。

技术领域

本实用新型涉及数字微流控技术领域，尤其是涉及一种有源矩阵数字微流控芯片基板。

背景技术

随着MEMS技术的发展，介电润湿数字微流控技术已取得在其加工技术以及微流体操控方面的重大进展，其可实现液滴的配发、转移、混合、分离等处理且能同时对多个液滴进行不同操作，可以将生物、医学等分析过程的样品制备、反应、检测等操作单元集成到一块微米尺度的芯片上，全自动完成分析全过程，具有试剂消耗较少，检测时间短，灵敏度及集成度高等优点，开始在生物、医学及化学分析等领域展现出巨大优势并得到了广泛关注与应用。

目前，传统的有源矩阵数字微流控芯片基板采用底栅晶体管结构，即栅极设置在底层。然而，底栅晶体管结构设计存在结构复杂，数据信号线对液滴驱动影响较大且器件性能不稳定的问题。同时，底栅晶体管结构的有源矩阵数字微流控芯片基板，在制作时至少需要4道光刻工艺，每道光刻工艺都需要膜层沉积、涂胶、光刻、显影、蚀刻、剥离工序，加工过程复杂，生产成本较高。中国专利号CN210279192U、名称为《一种数字微流控芯片基板及数字微流控芯片》公开了一种数字微流控芯片基板，该基板相较传统的有源矩阵数字微流控芯片基板优化了结构，但其还是底栅晶体管结构及多膜层设计，并没有避免背沟道蚀刻对晶体管器件稳定性的影响。这是因为底栅结构的工艺路线依次是在基板上制备栅极→绝缘层→有源层→源、漏极→介电层→疏水层，其中在制备源、漏极（金属层）时通常采用湿法蚀刻，以源、漏极是铜材料为例，当蚀刻液对有源层上方的铜金属薄膜进行湿刻后，裸露的有源层（沟道）会残留铜离子，铜离子的存在增大薄膜晶体管的漏电流，使输出特性曲线发生变化，影响器件的性能。

发明内容

本实用新型目的是提供一种有源矩阵数字微流控芯片基板。

为实现上述目的，本实用新型可采取下述技术方案：

本实用新型所述有源矩阵数字微流控芯片基板，包括基板和设置在所述基板上的晶体管；所述晶体管的源极、源极引出线、漏极、漏极引出线同层设置于基板上，所述源极和源极引出线为一体成型结构，所述漏极和漏极引出线也为一体成型结构，有源层设置于源极和漏极之间；位于所述源极、源极引出线、漏极、漏极引出线和有源层上表面涂覆有绝缘层，所述绝缘层上表面设置有栅极引出线，位于有源层位置处设置有栅极，所述栅极和栅极引出线为一体成型结构；栅极和栅极引出线上表面涂覆有介电层，所述介电层上表面涂覆有疏水层。

设置在所述基板上的所述晶体管为多个，多个晶体管按照矩阵排列布置。

所述源极引出线沿横向布置在所述基板上，所述栅极引出线沿所述绝缘层列向布置。

本实用新型优点在于：1，避免了传统有源矩阵数字微流控芯片基板采取底栅结构的源级、漏极在制作时对有源层蚀刻的影响，大大提高了晶体管器件的稳定性；2，源极引出线、漏极引出线紧邻基板而远离疏水层（液滴位于疏水层上），避免了源极引出线、漏极引出线在加载信号时的电压对液滴驱动的影响，使得液滴驱动更加流畅；3，本结构设计简单，避免了漏极和漏极引出线之间的连接需要在绝缘层上开设过孔，减少了繁琐的沉积、曝光、蚀刻等工艺步骤，缩短了生产周期、提高了产品质量，降低了生产成本；4，本有源矩阵数字微流控芯片的绝缘层和介电层采用同类材料，一方面提高膜层结合力，另一方面提高了膜层的击穿电压。

附图说明