JP2013537306A - 個別にアドレス可能なバンド電極アレイ及びそれを製造する方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図2
Description
基板と、
前記基板の上に配置された第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層の上に配置され、約1nm〜約5000nmの厚さと、幅が約1μm〜約1cmである露出した断面とを有する第1のバンド電極と、
前記第1の絶縁層の上に配置され、かつ前記第1のバンド電極を完全に覆う第2の絶縁層であって、厚さが約100nm〜約500μmである第2の絶縁層と、
前記第2の絶縁層の上に配置され、厚さが約1nm〜約5000nmであり、前記露出した断面の幅は約1μm〜約1cmである第2のバンド電極と、
前記第2の絶縁層の上に配置され、かつ前記第2のバンド電極を完全に覆う第3の絶縁層と、を備え、
前記第1のバンド電極及び前記第2のバンド電極は、相互に電気的に絶縁されるとともに個別にアドレス可能であり、前記第1のバンド電極及び前記第2のバンド電極の断面は、試験面において露出し、かつ該試験面と同一の広がりを有し、前記露出した断面は、前記基板に対して垂直な方向において互いに実質的にオーバラップする、バンド電極アレイを提供する。
Claims (23)
- バンド電極アレイであって、
基板と、
前記基板の上に配置された第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層の上に配置され、1nm〜5000nmの厚さと、幅が1μm〜1cmである露出した断面とを有する第1のバンド電極と、
前記第1の絶縁層の上に配置され、かつ、前記第1のバンド電極を完全に覆う第2の絶縁層であって、厚さが100nm〜500μmである第2の絶縁層と、
前記第2の絶縁層の上に配置され、厚さが1nm〜5000nmであり、前記露出した断面の幅は1μm〜1cmである第2のバンド電極と、
前記第2の絶縁層の上に配置され、かつ、前記第2のバンド電極を完全に覆う第3の絶縁層と、
を備え、
前記第1のバンド電極及び前記第2のバンド電極は、相互に電気的に絶縁されるとともに個別にアドレス可能であり、前記第1のバンド電極及び前記第2のバンド電極の断面は、試験面において露出し、かつ、該試験面と同一の広がりを有し、前記露出した断面は、前記基板に対して垂直な方向において互いにオーバラップする、バンド電極アレイ。 - 前記第1のバンド電極及び前記第2のバンド電極の拡散層がオーバラップする、請求項1に記載のバンド電極アレイ。
- 前記第1の絶縁層の上に配置され、かつ前記第2の絶縁層によって完全に覆われる第3のバンド電極をさらに備え、前記第1のバンド電極、前記第2のバンド電極及び前記第3のバンド電極は、相互に電気的に絶縁されるとともに個別にアドレス可能である、請求項1に記載のバンド電極アレイ。
- 前記第2の絶縁層の上に配置され、かつ前記第3の絶縁層によって完全に覆われる第4のバンド電極をさらに備え、前記第1のバンド電極、前記第2のバンド電極、前記第3のバンド電極及び前記第4のバンド電極は、相互に電気的に絶縁されるとともに個別にアドレス可能である、請求項3に記載のバンド電極アレイ。
- 前記第1のバンド電極及び/又は前記第2のバンド電極は、複数の層から形成されている、請求項1に記載のバンド電極アレイ。
- 前記基板、前記バンド電極及び前記絶縁層のうちの少なくとも1つは、曲線形状又は直線形状を有している、請求項1に記載のバンド電極アレイ。
- 前記基板は、シリコン、ガラス、プラスチック、ゴム、シリコーン及び/又はそれらの組合せから作製されている、請求項1に記載のバンド電極アレイ。
- 前記第1の絶縁層、前記第2の絶縁層及び前記第3の絶縁層は、エポキシ、シリコーン、ポリマー、酸化物、窒化物、炭化物、プラスチック、ゴム及び/又はそれらの組合せから作製されている、請求項1に記載のバンド電極アレイ。
- 前記第1のバンド電極及び前記第2のバンド電極は、金、銀、銅、白金、パラジウム、炭素、導電性ポリマー、金属合金及び/又はそれらの組合せ若しくは混合物から作製されている、請求項1に記載のバンド電極アレイ。
- 前記第1のバンド電極の前記露出した断面は、第1の化学種によって官能化され、及び/又は前記第2のバンド電極の前記露出した断面は、第2の化学種によって官能化され、前記第1の化学種及び前記第2の化学種は同じ種か又は異なる種である、請求項1に記載のバンド電極アレイ。
- 請求項1に記載のバンド電極アレイを製造する方法であって、
(a)前記基板の上に前記第1の絶縁層を堆積させるステップと、
(b)前記第1の絶縁層の上に第1のシャドーマスクを配置するステップと、
(c)前記第1のシャドーマスクの上に導電性膜を堆積させることにより、前記第1のシャドーマスクの開口部に前記第1のバンド電極を形成するステップと、
(d)前記第1のシャドーマスクを除去するステップと、
(e)前記第1のバンド電極が前記第2の絶縁層によって完全に覆われるように、前記第2の絶縁層を堆積させるステップと、
(f)前記第2の絶縁層の上に第2のシャドーマスクを配置するステップと、
(g)前記第2のシャドーマスクの上に導電性膜を堆積させることにより、前記第2のシャドーマスクの開口部に前記第2のバンド電極を形成するステップと、
(h)前記第2のシャドーマスクを除去するステップと、
(i)前記第2のバンド電極が前記第3の絶縁層によって完全に覆われるように、前記第3の絶縁層を堆積させるステップと、
(j)前記第1のバンド電極及び前記第2のバンド電極の断面が露出し、かつ、前記基板に対して垂直な方向において互いにオーバラップする試験面を形成すべく、前記バンド電極アレイの側面を割裂又は切断するステップと、
を含む、請求項1に記載のバンド電極アレイを製造する方法。 - ステップ(d)とステップ(e)との間に前記第1のバンド電極に第1のリードを電気的に接続するステップと、ステップ(h)とステップ(i)との間に前記第2のバンド電極に第2のリードを電気的に接続するステップとをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- フォトリソグラフィを使用するステップ又は電子ビームリソグラフィを使用するステップを含まない、請求項11に記載の方法。
- 前記第1のバンド電極の前記露出した断面及び/又は前記第2のバンド電極の前記露出した断面を官能化するステップをさらに含む、請求項11に記載の方法。
- 前記バンド電極アレイの前記試験面、基準電極及び対電極を電解液に浸漬するステップと、
前記バンド電極のうちの一方の前記露出した断面に所望の電気化学反応が誘導され、その上に所望の化学種が堆積するように、前記基準電極に対して前記バンド電極のうちの一方に電圧を印加するステップと、
前記バンド電極の他方に電流が流れないように、前記基準電極に対して他方のバンド電極に同時に別の電圧を任意選択的に印加するステップと、
をさらに含む、請求項11に記載の方法。 - 前記所望の化学種は、末端基の異なるアルカンチオール、末端基の異なる芳香族ジアゾニウムイオン、末端基の異なる芳香族アミン、末端基の異なる脂肪族アルコール若しくは芳香族アルコール、末端基の異なる脂肪族カルボン酸化合物及び/又は芳香族カルボン酸化合物、末端基の異なるジヒドロキシベンズアルデヒド又はそれらの組合せである、請求項14に記載の方法。
- 請求項1に記載のバンド電極アレイを使用する方法であって、
前記バンド電極アレイの前記試験面、基準電極及び対電極を検体溶液に浸漬するステップと、
前記第1のバンド電極の前記露出した断面において第1の電気化学反応が誘導され、その付近に反応生成物が生成されるように、前記第1のバンド電極に第1の電圧信号を印加するステップと、
前記第2のバンド電極の前記露出した断面において前記反応生成物に第2の電気化学反応がもたらされ、前記第2のバンド電極に結果としての電流が流れるように、前記第2のバンド電極に第2の電圧信号を印加するステップと、
前記第2のバンド電極を通る前記電流を検出し解析して、前記第1の電気化学反応の特徴及び前記反応生成物の特性を特定するステップと、
を含む、請求項1に記載のバンド電極アレイを使用する方法。 - 前記第2のバンド電極に印加される前記第2の電圧信号を終端させるステップと、
第3のバンド電極の前記露出した断面において前記反応生成物に電気化学反応がもたらされ、前記第3のバンド電極に前記結果としての電流が流れるように、前記第3のバンド電極に前記第2の電圧信号を印加するステップと、
をさらに含む、請求項17に記載の方法。 - 前記第1の電圧信号及び/又は前記第2の電圧信号は、定DC電圧又は時間で変化する電圧である、請求項17に記載の方法。
- 前記時間で変化する電圧は、三角波電圧信号、鋸歯状波電圧信号、階段波信号及び/又はそれらの組合せである、請求項17に記載の方法。
- 前記第1のバンド電極の厚さは、前記第2のバンド電極の厚さと異なる、請求項1に記載のバンド電極アレイ。
- 前記第1のバンド電極の前記露出した断面の幅は、前記第2のバンド電極の前記露出した断面の幅と異なる、請求項1に記載のバンド電極アレイ。
- 前記第1のバンド電極の厚さは、前記第2のバンド電極の厚さと異なり、前記第1のバンド電極の前記露出した断面の幅は、前記第2のバンド電極の前記露出した断面の幅と異なる、請求項1に記載のバンド電極アレイ。
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