[发明专利]一种快速检测重金属离子的多通道传感器及其制作方法

摘要

本发明公开了一种用于检测重金属离子的InP基HEMT多通道传感器，其采用分子束外延系统制备InP基HEMT，一定条件下将特异性生物分子固定于栅极表面通过将InP基HEMT高跨导低噪声的特性与检测技术和微流控技术相结合，研制了能够同时检测多种重金属离子的传感器。本发明的优点在于基于InP基HEMT的多通道传感器，灵敏度极高、响应速率极快且便于携带，对于生活、医疗以及环境监测具有很好的实际应用意义，可以预防重金属离子食物中毒、临床诊断重金属离子中毒等，从而减少因重金属离子中毒而引起的发病和死亡等。

主权项

一种InP基HEMT的多通道传感器，用于检测重金属离子，其特征在于，包括：多个用于同时检测不同重金属离子的InP基HEMT单元传感器，各该单元传感器具有检测溶液样品中的重金属的检测区域；一个微流控片，用于将所述溶液样品分流至各单元传感器，且该微流控片具有多个微流控通道，各微流控通道与所述各单元传感器的所述检测区域连通；所述微流控片还包括注入孔，该注入孔与每个微流控通道相连，用于将溶液样品从注入孔引入所述InP基HEMT的栅极区域；所述各单元传感器包括InP基HEMT和位于InP基HEMT的栅极的用于检测重金属离子的敏感膜，其能够根据重金属离子的含量而使其电荷分布发生变化，从而影响InP基HEMT的栅极电荷，使得InP基HEMT的源漏电流发生变化；所述微流控片与所述多个InP基HEMT单元传感器键合形成；该HEMT包括衬底(101)、缓冲层(102)、隔离层(104)、δ硅掺杂层(105)、势垒层(106)、帽层(107)，其中各层结构分别为：1000μm的InP基的衬底、Ino.52Alo.48As缓冲层(102)的厚度为1μm；Ino.53Gao.47As沟道层(103)的厚度为20nm；Ino.52Alo.48As隔离层(104)的厚度为4nm；δ硅掺杂层(105)的厚度为4nm；Ino.52Alo.48As势垒层(106)的厚度为20nm；帽层(107)为高掺杂的Ino.53Gao.47As帽层，厚度为30nm。