[发明专利]基于光电子集成芯片的荧光成像装置及其制备方法

权利要求书

1.一种基于光电子集成芯片的荧光成像装置，其特征在于，包括：

样品台，用于承载待测样品；

氮化镓光电子集成芯片，位于所述样品台上方，包括透明衬底、位于所述透明衬底朝向所述样品台一侧的透明LED器件、以及位于所述透明衬底背离所述样品台一侧的滤光器件，所述透明LED器件用于向所述样品台方向发射具有第一波长的发射光信号，所述滤光器件用于仅透过具有第二波长的激发荧光信号，所述第二波长大于所述第一波长；

透镜，位于所述氮化镓光电子集成芯片上方，用于聚焦所述激发荧光信号；相机，位于所述透镜上方，用于接收经所述透镜聚焦后的所述激发荧光信号，并根据所述激发荧光信号成像。

2.根据权利要求1所述的基于光电子集成芯片的荧光成像装置，其特征在于，所述透明LED器件包括沿垂直于所述透明衬底的方向依次叠置的缓冲层、n-GaN层、InGaN/GaN量子阱层、p-GaN层；

所述n-GaN层包括下台面和凸设于所述下台面表面的上台面，所述InGaN/GaN量子阱层位于所述上台面；所述透明LED器件还包括位于所述下台面上的n-电极、以及位于所述p-GaN层背离所述InGaN/GaN量子阱层的表面的p-电极。

3.根据权利要求2所述的基于光电子集成芯片的荧光成像装置，其特征在于，所述上台面、所述InGaN/GaN量子阱层、所述p-GaN层和所述p-电极均呈梳齿状；

在沿垂直于所述透明衬底的方向上，所述p-电极的投影的长度和宽度均小于所述p-GaN层的投影的长度和宽度。

4.根据权利要求1所述的基于光电子集成芯片的荧光成像装置，其特征在于，所述滤光器件包括沿垂直于所述透明衬底的方向交替叠置的第一子层和第二子层，且所述第一子层与所述第二子层的折射率不同。

5.根据权利要求4所述的基于光电子集成芯片的荧光成像装置，其特征在于，所述第一子层的材料为TiO₂，所述第二子层的材料为SiO₂。

6.根据权利要求1所述的基于光电子集成芯片的荧光成像装置，其特征在于，在沿垂直于所述透明衬底的方向上，所述滤光器件的投影至少完全覆盖所述透明LED器件的投影。

7.根据权利要求1所述的基于光电子集成芯片的荧光成像装置，其特征在于，还包括：

电路板，位于所述氮化镓光电子集成芯片背离所述样品台的一侧，用于驱动所述透明LED器件向所述样品台方向发射所述发射光信号；

调整架，所述电路板和所述透镜安装于所述调整架的相对两外侧，用于调整所述激光荧光射入所述透镜的方向。

8.一种基于光电子集成芯片的荧光成像装置的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

形成一氮化镓光电子集成芯片，所述氮化镓光电子集成芯片包括透明衬底、位于所述透明衬底正面的透明LED器件、以及位于所述透明衬底背面的滤光器件，所述透明LED器件用于沿所述背面指向所述正面的方向发射具有第一波长的发射光信号，所述滤光器件用于仅透过具有第二波长的激发荧光信号，所述第二波长大于所述第一波长；

于一用于承载待测样品的样品台上方形成光路结构，所述光路结构包括位于所述样品台上方的所述氮化镓光电子集成芯片、位于所述氮化镓光电子集成芯片上方的透镜、位于所述透镜上方的相机，所述透镜用于聚焦所述激发荧光信号，所述相机用于接收经所述透镜聚焦后的所述激发荧光信号，并根据所述激发荧光信号成像。