发明名称 含微型氯化银参考电极之单晶片氢离子感测场效电晶体
摘要
申请公布号 申请公布日期 2011.05.21
申请号 TW096123832 申请日期 2007.06.29
申请人 国立中山大学 发明人 黄义佑
分类号 G01N27/414 主分类号 G01N27/414
代理机构 代理人 蔡东贤 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 一种含微型氯化银参考电极之单晶片氢离子感测场效电晶体,包括:一场效电晶体与微参考电极晶片,包括:一基板,具有一源极、一汲极及一微参考电极导接区,该汲极位于该源极与该微参考电极导接区之间,且该源极及该汲极之间界定一通道区;一绝缘层,形成于该基板上,其具有一第一槽孔及一第二槽孔,该第一槽孔显露部分该源极、部分该汲极及该通道区,该第二槽孔显露部分该微参考电极导接区;一闸极氧化层,覆盖该第一槽孔之部分该源极、部分该汲极及该通道区;及一离子感测薄膜,覆盖该闸极氧化层并延伸覆盖至该第一槽孔周缘之部分该闸极氧化层上;及一微参考电极,形成于该汲极与该微参考电极导接区之间上方相对位置之该绝缘层上,且电性连接该微参考电极导接区;一封装晶片,设置于该场效电晶体与微参考电极晶片上,其包括:一感测槽孔,形成于该源极与该汲极之间上方相对位置且显露该离子感测薄膜;及一内凹部,具有一多孔状之玻璃或矽悬浮薄膜及一环墙,该多孔状之玻璃或矽悬浮薄膜具有复数个测试液之接触孔,该环墙设置于该汲极与该微参考电极导接区之间上方相对位置,该内凹部覆盖该微参考电极;一电极外接端组,包括:一源极外接端,电性连接该源极;一汲极外接端,电性连接该汲极;及一微参考电极外接端,电性连接该微参考电极导接区;一接合材料,设置于该场效电晶体与微参考电极晶片与该封装晶片之间,以接合该场效电晶体与微参考电极晶片及该封装晶片,并密封该微型参考电极;其中该绝缘层另包括一第一接触孔、一第二接触孔及一第三接触孔,分别显露部分该源极、部分该汲极及部分该微参考电极导接区;该封装晶片具有一第一通孔、一第二通孔及一第三通孔,分别形成于该第一接触孔、该第二接触孔及该第三接触孔上方之相对位置。如请求项1之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该场效电晶体与微参考电极晶片之基板系为一矽基板。如请求项1之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该场效电晶体与微参考电极晶片之基板系为一玻璃基板。如请求项1之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该场效电晶体与微参考电极晶片之绝缘层系为一二氧化矽/氮化矽层。如请求项1之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该场效电晶体与微参考电极晶片之闸极氧化层系为二氧化矽。如请求项1之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该场效电晶体与微参考电极晶片之感测薄膜系为一离子选择性薄膜。如请求项1之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该场效电晶体与微参考电极晶片之离子感测薄膜系为氧化钽(Ta2O5)。如请求项1之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该场效电晶体晶片之离子感测薄膜系为氧化铝(Al2O3)。如请求项1之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该场效电晶体晶片之离子感测薄膜系为氮化矽(Si3N4)。如请求项1之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该封装晶片系为一矽基板。如请求项1之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该封装晶片系为一玻璃基板。如请求项1之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该微参考电极具有一准参考电极及一胶体层,该准参考电极形成于该汲极与该微参考电极导接区之间上方相对位置之该绝缘层上且于该环墙内,且电性连接该微参考电极导接区,该胶体层形成于该准参考电极上。如请求项12之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该准参考电极系由钛、钯、银及氯化银所组成。如请求项12之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该胶体层系为饱合氯化钾洋菜胶所组成。如请求项12之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该参考电极包括钛/钯/银/氯化银/氯化钾。如请求项1之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该接合材料系为环氧树脂(epoxy)。如请求项1之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该源极外接端、该汲极外接端及该微参考电极外接端分别设置于该第一接触孔、该第二接触孔及该第三接触孔,且分别电性连接该源极、该汲极及该微参考电极导接区。如请求项17之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该微参考电极外接端包括一内接端及一外接端,该内接端设置于该第二槽孔中且位于该微参考电极与该微参考电极导接区之间,并且电性连接该微参考电极与该微参考电极导接区,该外接端设置于该第三接触孔中且电性连接该微参考电极导接区。如请求项18之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,另包括复数条导线,分别用以电性连接该源极外接端、该汲极外接端及该参考电极外接端。如请求项19之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,另包括一封胶材料,用以密封该第一通孔、该第二通孔及该第三通孔。如请求项20之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该封胶材料系与该接合材料相同材质。如请求项21之含微型氯化银参考电极之氢离子感测场效电晶体,其中该封胶材料系为环氧树脂(epoxy)。
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