[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

说明书

本发明涉及一种基于光电子集成芯片的荧光成像装置及其制备方法。所述基于光电子集成芯片的荧光成像装置包括：样品台；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；相机，位于所述透镜上方。本发明简化了荧光成像过程中的光路结构，缩小荧光成像装置的体积，简化荧光成像装置的制作流程。

技术领域

本发明涉及荧光成像技术领域，尤其涉及一种基于光电子集成芯片的荧光成像装置及其制备方法。

背景技术

在生物样本检测、光谱分析等领域，当光源发射的检测光照射到样品上时，样品会激发出长波长的荧光，且样品的相关信息会加载在荧光上。之后，通过分光、滤光等器件采集激发荧光，以进行光谱数据分析。传统上，荧光成像装置内部需要复杂的光路结构，例如需要分别集成光源器件、分光器件和滤光器件等，并调整光源器件、分光器件和滤光等器件的相对位置关系，从而实现荧光激发、采集和成像等功能。这些复杂的光路结构不仅会造成荧光成像装置的成本增加，而且会导致荧光成像装置的体积庞大。另外，各独立的器件(例如光源器件、分光器件和滤光器件)之间位置的微小偏差，都会影响样品成像结果的准确度。

因此，如何简化荧光成像装置的光路结构，并提高荧光成像的准确度，是当前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种基于光电子集成芯片的荧光成像装置及其制备方法，用于解决现有的荧光成像装置光路结构较复杂的问题，并提高荧光成像的准确度。

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于光电子集成芯片的荧光成像装置，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，所述第一子层的材料为TiO₂，所述第二子层的材料为SiO₂。

可选的，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。

可选的，还包括：