KR102261632B1 - 형광 범위 잡음이 감소한 검출기 - Google Patents

형광 범위 잡음이 감소한 검출기 Download PDF

Info

Publication number
KR102261632B1
KR102261632B1 KR1020197038418A KR20197038418A KR102261632B1 KR 102261632 B1 KR102261632 B1 KR 102261632B1 KR 1020197038418 A KR1020197038418 A KR 1020197038418A KR 20197038418 A KR20197038418 A KR 20197038418A KR 102261632 B1 KR102261632 B1 KR 102261632B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
detector
delete delete
metal complex
dye
Prior art date
Application number
KR1020197038418A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200017431A (ko
Inventor
트레이시 에이치 펑
푸리야 사보운치
버나드 허쉬베인
조셉 핀토
타룬 쿠라나
랜들 스미스
원이 펑
Original Assignee
일루미나, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 일루미나, 인코포레이티드 filed Critical 일루미나, 인코포레이티드
Priority to KR1020217016363A priority Critical patent/KR102583715B1/ko
Publication of KR20200017431A publication Critical patent/KR20200017431A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102261632B1 publication Critical patent/KR102261632B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6486—Measuring fluorescence of biological material, e.g. DNA, RNA, cells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6428—Measuring fluorescence of fluorescent products of reactions or of fluorochrome labelled reactive substances, e.g. measuring quenching effects, using measuring "optrodes"
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/6402—Atomic fluorescence; Laser induced fluorescence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N21/6452—Individual samples arranged in a regular 2D-array, e.g. multiwell plates
    • G01N21/6454—Individual samples arranged in a regular 2D-array, e.g. multiwell plates using an integrated detector array
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0004—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed
    • G02B19/0019—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the optical means employed having reflective surfaces only (e.g. louvre systems, systems with multiple planar reflectors)
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
    • G02B5/223—Absorbing filters containing organic substances, e.g. dyes, inks or pigments
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462—Coatings
    • H01L27/14621—Colour filter arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14625—Optical elements or arrangements associated with the device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N2021/6463—Optics
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/62—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light
    • G01N21/63—Systems in which the material investigated is excited whereby it emits light or causes a change in wavelength of the incident light optically excited
    • G01N21/64—Fluorescence; Phosphorescence
    • G01N21/645—Specially adapted constructive features of fluorimeters
    • G01N2021/6463—Optics
    • G01N2021/6471—Special filters, filter wheel
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/08—Optical fibres; light guides
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B19/00—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics
    • G02B19/0033—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use
    • G02B19/0076—Condensers, e.g. light collectors or similar non-imaging optics characterised by the use for use with a detector

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

본 명세서에는 생물학적 또는 화학적 물질을 지지하도록 설정된 검출기 표면을 정의하는 구조체 및 광 센서에 의해 검출된 광자를 사용하여 데이터 신호를 전송하는 회로부과 광 센서를 포함하는 센서 어레이를 포함하는 디바이스가 제공된다. 디바이스는 센서 어레이의 검출 대역에서 형광 범위 잡음을 감소시키기 위한 하나 이상의 피처들을 포함할 수 있다.

Description

형광 범위 잡음이 감소한 검출기
본 출원은 2017년 12월 28일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Detector With Reduced Fluorescence Range Noise"인 미국특허출원 제62/611,464호의 우선권을 주장하며, 상기 문헌은 전체적으로 본 명세서에 참조로 포함되어 있다. 본 출원은 또한 2018년 3월 19일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Detector With Reduced Fluorescence Range Noise"인 미국특허출원 제62/644,804호의 우선권을 주장하며, 상기 문헌은 전체적으로 본 명세서에 참조로 포함되어 있다.
생물학적 또는 화학적 연구에서 다양한 프로토콜은 제어된 반응을 수행하는 것을 포함한다. 그런 다음 지명된 반응을 관찰하거나 감지할 수 있으며 후속 분석을 통해 반응에 관련된 화학 물질의 특성을 식별하거나 밝힐 수 있다.
일부 다중 분석에서, 통제된 조건 하에서 수천 개의 기지(旣知)의 프로브에 식별 가능한 라벨(예를 들어, 형광 라벨)을 갖는 미지의 분석물을 노출시킬 수 있다. 각각의 기지의 프로브는 마이크로플레이트의 해당 웰에 증착될 수 있다. 웰 내의 기지의 프로브와 미지의 분석물 사이에서 발생하는 임의의 화학반응을 관찰하면 분석물의 특성을 확인하거나 밝히는 데 도움이 될 수 있다. 이러한 프로토콜의 다른 예는 공지된 DNA 시퀀싱 과정, 예컨대 SBS(Sequencing-By-Synthesis) 또는 사이클릭 어레이 시퀀싱(cyclic-array sequencing)을 포함한다.
일부 형광 감지 프로토콜에서, 광학 시스템은 여기광을 형광단, 가령, 형광표지된 분석물로 지향시키고 부착된 형광단을 갖는 분석물로부터 방출될 수 있는 형광 방출 신호광을 감지하기 위해 사용된다. 그러나, 이러한 광학 시스템은 비교적 비쌀 수 있고 더 큰 벤치탑 풋프린트(benchtop footprint)를 요구한다. 예를 들어, 광학 시스템은 렌즈, 필터 및 광원의 배열을 포함할 수 있다.
다른 제안된 감지 시스템에서, 플로우 셀에서의 제어된 반응은 고체상태 광센서 어레이(예를 들어, 상보형 금속 산화물 반도체(CMOS) 감지기 또는 전하결합소자(CCD) 감지기)에 의해 정의된다. 이들 시스템은 형광 방출을 감지하기 위해 큰 광학 어셈블리를 포함하지 않는다.
본 명세서에는 생물학적 또는 화학적 물질을 지지하도록 설정된 검출기 표면을 정의하는 구조체 및 광 센서에 의해 검출된 광자를 사용하여 데이터 신호를 전송하는 회로부과 광 센서를 포함하는 센서 어레이를 포함하는 디바이스가 제공된다. 디바이스는 센서 어레이의 검출 대역에서 형광 범위 잡음을 감소시키기 위한 하나 이상의 피처들을 포함할 수 있다.
본 명세서에는 생물학적 또는 화학적 샘플을 지지하도록 구성된 검출기 표면을 정의하는 구조체; 광 센서에 의해 검출되는 광자를 사용하여 신호를 전송하는 광 센서 및 회로부를 포함하는 센서 어레이; 및 광 가이드를 포함하는 가이드 어레이를 포함하는 디바이스가 제공되며, 가이드 어레이의 광 가이드는 검출기 표면으로부터 여기 광 및 방출 신호광을 수신하며, 광 가이드는 센서 어레이의 각각의 광 센서를 향해 뻗어있고 여기 광을 차단하는 필터 물질을 포함하며 방출 신호광이 각각의 광 센서를 향해 전파하게 하며, 상기 필터 물질은 금속 착염 염료를 포함한다.
본 명세서에는 광 센서 어레이에 의해 검출되는 광자를 사용하여 데이터 신호를 전송하는 회로부를 제조하는 단계; 광 센서 어레이의 각각의 광 센서와 정렬되고 광 센서 위에 배치되는 광 캐비티 어레이의 광 캐비티 내에 필터 물질을 증착하는 단계; 및 생물학적 또는 화학적 샘플을 지지하는 검출기 표면을 정의하는 구조체를 제조하는 단계를 포함하는 방법이 제시되며, 상기 필터 물질은 폴리머 매트릭스로 현탁되는 염료를 포함하고, 상기 염료는 광자 방출 소광제를 포함하고, 상기 검출기 표면을 정의하는 구조체를 제조하는 단계는 광 센서 어레이의 광 센서 및 광 캐비티 어레이의 캐비티 상에 검출기 표면을 정의하는 구조체를 제조하는 단계를 포함한다.
본 명세서에는 생물학적 또는 화학적 샘플을 지지하는 검출기 표면을 정의하는 구조체; 광 센서 및 광 센서에 의해 검출된 광자에 기초하여 데이터 신호를 전송하는 회로부를 포함하는 센서 어레이; 및 광 가이드를 포함하는 가이드 어레이를 포함하는 디바이스가 제공되며, 가이드 어레이의 광 가이드는 검출기 표면으로부터 여기 광 및 방출 신호광을 수신하며, 광 가이드는 센서 어레이의 각각의 광 센서를 향해 뻗어있고 여기 광을 차단하는 필터 물질을 포함하며 방출 신호광이 각각의 광 센서를 향해 전파하게 하며, 검출기 표면은 반응 리세스를 포함하고, 반응 리세스는 센서 어레이의 검출 대역에서 검출기 표면으로 입사하는 배경광 에너지를 무효화하는데 충분한 치수 및 굴절률을 포함한다.
본 발명의 내용 중에 포함되어 있다.
본 발명의 주제의 이들 및 다른 특징, 태양 및 장점은 첨부도면을 참조로 하기의 상세한 설명을 읽을 때 더 잘 이해될 것이며, 도면 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 부분을 나타낸다.
도 1은 일 예에 따라 생물학적 또는 화학적 샘플을 지지하는 검출기 표면을 포함하는 검출기를 구비한 생물학적 또는 화학적 분석을 사용하는 시스템의 개략적인 측단면도이다.
도 2는 일 예에 따라 여기 파장, 흡수 파장, 형광 방출 신호 파장 및 검출 대역 파장 사이의 조정을 도시한 스펙트럼 프로파일 조정 도표이다.
도 3은 일 예에 따라 필터 물질의 자가 형광 특성을 도시한 스펙트럼 프로파일 도표이다.
도 4는 일 예에 따라 방사 염료의 에너지 상태 전이를 도시한 에너지 상태 전이 도표이다.
도 5는 일 예에 따라 광자 방출 소광제를 갖는 염료의 에너지 상태 전이를 도시한 에너지 상태 전이 도표이다.
도 6은 일 예에 따라 광자 방출 소광제를 갖는 금속 착염 염료의 에너지 상태 전이를 도시한 에너지 상태 전이 도표이다.
도 7은 일 예에 따라 금속 착염 염료를 갖는 필터 물질에 대한 필름 두께 상의 OD의 종속성을 도시한 필름 두께 도표로 광학 밀도(OD)를 도시한다.
도 8은 일 예에 따라 선택적 파장 대역에서 입사하는 광 에너지를 무효화하도록 구성된 검출기 표면을 갖는 검출기의 측단면도이다.
도 9는 일 예에 따라 센서 어레이, 광 가이드 어레이 및 반응 어레이를 갖는 검출기의 측단면도이다.
도 10은 일 예에 따라 검출기 표면에 의해 정의된 반응 리세스, 광 가이드 및 광 센서를 갖는 검출기의 측단면도이다.
도 1에서, 가령 생물학적 또는 화학적 분석과 같은 분석에 사용하기 위한 시스템(100)이 도시되어 있다. 시스템(100)은 광 에너지 여기자(10) 및 검출기 어셈블리(20)를 포함할 수 있다. 검출기 어셈블리(20)는 검출기(200) 및 플로우 셀(282)을 포함할 수 있다. 검출기(200)는 테스트받는 생물학적 또는 화학적 샘플과 같은 샘플(502)을 지지하기 위한 복수의 광 센서(202) 및 검출기 표면(206)을 포함할 수 있다. 또한, 검출기(200)는 검출기 표면(206)으로부터 광 센서(202)로 광을 가이드하는 복수의 광 가이드를 포함할 수 있다. 검출기 표면(206), 측벽(284) 및 플로우 커버(288)는 플로우 셀(282)을 정의 및 한정할 수 있다. 검출기 표면(206)은 관련된 검출기 표면(130)을 가질 수 있다.
다른 태양에서, 검출기 표면(206)은 반응 리세스(210)(나노웰)를 포함하도록 리세스될 수 있다. 일 예에 따르면, 각각의 광 센서(202)는 하나의 광 가이드(214) 및 하나의 반응 리세스(210)에 정렬될 수 있다. 각각의 반응 리세스(210)는 그 내부에 하나 이상의 반응 장소를 정의할 수 있고, 샘플(502)은 일 예에 따른 이러한 반응 장소 상에 지지될 수 있다.
다른 태양으로, 검출기(200)는 광 가이드(214)의 중간에 유전체 스택 영역(218)을 포함할 수 있다. 유전체 스택 영역(218)은 가령 광센서(202) 디지털화 스토리지로부터의 신호의 판독 및 처리를 위해 회로에 형성될 수 있다.
일 예에 따르면, 검출기(200)는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 집적회로 검출기 또는 전하결합소자(CCD) 집적회로 검출기와 같은 고체상태 집적회로 검출기에 의해 제공될 수 있다.
일 예에 따르면, 시스템(100)은 형광단을 사용하여 생물학적 또는 화학적 테스트를 수행하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 형광단을 갖는 유체가 유입구 포트(289) 및 배출구 포트(290)을 사용하여 유입구 포트를 통해 플로우 셀(282)로 유입 및 유출될 수 있다. 형광단은 다양한 샘플(502)을 끌어당길 수 있고, 따라서 이들의 감지에 의해 상기 형광단은 샘플(502), 가령, 형광단이 끌어 당기는 생물학적 또는 화학적 분석물에 대한 마커로서 역할할 수 있다.
플로우 셀(282) 내에 형광단의 유무를 감지하기 위해, 여기 파장범위의 여기광(101)이 광에너지 여기자(10)에 의해 방출되도록 광에너지 여기자(10)에 에너지가 공급될 수 있다. 여기광(101)의 수신시, 샘플(502)에 부착된 형광단으로 인해 광센서(202)에 의한 감지용 대상 신호인 방출 신호광(501)이 방출된다. 샘플(502)에 부착된 형광단의 형광으로 인해 방출 신호광(501)은 여기광(101)의 파장범위에 대해 적색편이된 파장범위를 가질 것이다.
광 에너지 여기자(10)는 샘플(502)을 조명하기 위해 적어도 하나의 광원 및 적어도 하나의 광학 구성요소를 포함할 수 있다. 광원의 예는 예컨대 레이저, 아크 램프, LED 또는 레이저 다이오드를 포함할 수 있다. 광학 구성요소는 예를 들어 반사기, 이색성 기기, 빔 스플리터, 콜리메이터(collimators), 렌즈, 필터, 웨지(wedges), 프리즘, 거울, 검출기 등일 수 있다. 조명 시스템을 사용하는 예에서, 광 에너지 여기자(10)는 여기 광(101)을 반응 장소로 지향시키도록 구성될 수 있다. 일 예로서, 형광단은 녹색 파장 범위의 광에 의해 여기될 수 있으며, 예컨대 약 523nm의 중심(피크) 파장을 갖는 여기 광(101)을 사용하여 여기될 수 있다.
본 명세서의 예들은 시스템(100)의 신호 대 잡음 비가 이하에서 수식 (1)에 제시된 바대로 표현될 수 있음을 인식한다.
수식(1)
Figure 112019134246677-pct00001
이때, "Signal"는 방출 신호광(501), 즉 샘플에 부착된 형광단의 형광에 기여할 수 있는 관심 광의 신호이고, "Excitation"는 광 센서(202)에 도달하는 원치않은 여기 광이며, "AF"는 검출기(200) 내 하나 이상의 자가-형광 소스의 자가-형광 잡음 방사이고, "Background"는 검출기(200) 외부의 소스로부터 검출기(200)로 전송되는 원치않는 광 에너지이며, "Dark Current"는 광의 부재시 임의의 전자-홀 쌍 생성과 관련된 전류 흐름 잡음이고, "Read Noise"는 아날로그-대-디지털 전자기기와 관련된 잡음이다.
도 2는 여기 광의 파장 범위, 신호 광의 파장 범위 및 검출 파장 범위 사이의 표적화된 조정을 도시한 스펙트럼 프로파일 조정 도표이다. 도 2의 스펙트럼 프로파일 조정 도표에서, 스펙트럼 프로파일(1202)은 광 에너지 여기자(10)에 의해 방출되는 여기 광(101)의 스펙트럼 프로파일이다. 스펙트럼 프로파일(1204)은 스펙트럼 프로파일(1202)을 갖는 여기 광(101)의 사용으로 검출되는 형광단의 흡수 스펙트럼이고, 스펙트럼 프로파일(1214)은 여기 광(101)에 의해 여기될 때 형광단의 형광에 의해 야기된 방출 신호 광(501)의 스펙트럼 프로파일이다. 스펙트럼 프로파일(1220)은 일 예에 따른 검출기(200) 및 광 센서(202)의 투과 프로파일(검출 대역)이다. 검출기(200)는 스펙트럼 프로파일(1220)에 의해 표시된 파장 범위의 광을 검출하도록 구성될 수 있다. 따라서, 도 2의 스펙트럼 프로파일 조정 도표를 참조하면, 검출기(200)는 파장의 범위에서 방출 신호 광(501)을 검출할 수 있는데, 방출 신호 광(501)의 스펙트럼 프로파일(1214)과 검출기(200) 및 광 센서(202)의 검출 대역 스펙트럼 프로파일(1220)은 교차한다.
검출기(200)는 광 센서(202)를 갖는 검출기(200)가 여기 광(101)을 검출하지 않도록 여기 광(101)을 차단하는 하나 이상의 필터를 포함할 수 있다. 일 태양에서, 검출기 표면(206)으로부터 광을 안내하는 광 가이드(214)는 광 가이드(214)가 여기 광(101)의 파장 범위에서 광을 차단하도록 필터 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 광 센서(202)는 여기 광(101)이 아니라 여기된 형광단으로부터 방사하는 방출 신호 광(501)을 수신할 수 있다.
본 명세서의 예는 검출기(200)의 신호 대 잡음 비를 향상시키도록 설계된 광 가이드(214)가 검출기(200) 내의 잡음의 소스로서 작용할 수 있음을 인식한다. 도 3의 스펙트럼 프로파일 도표를 참조하면, 스펙트럼 프로파일(1304)은 시스템(100)의 여기 광(101)의 예상 파장 범위의 여기 조명에 의해 테스트 중인 광학 시스템에서 일반적으로 사용되는 광자 방출 소광제가 없는(부재한) 염료를 갖는 필터 물질의 스펙트럼 프로파일이다. 도 3의 특정한 스펙트럼 프로파일 도표에서, 스펙트럼 프로파일(1304)은, 예를 들어 약 523nm의 중심(피크) 파장을 갖는 도 2의 스펙트럼 프로파일 조정 도표에 도시된 여기 광 스펙트럼 프로파일(1202)에 따라, 녹색 여기 광에 의한 조명 하에서 필터 물질의 스펙트럼 프로파일을 도시한다.
도 3의 스펙트럼 프로파일 도표를 참조하면, 스펙트럼 프로파일(1304)에 의해 도시된 스펙트럼 프로파일 특성을 갖는 필터 물질이 도 2의 스펙트럼 프로파일 조정 도표의 스펙트럼 프로파일(1202)에 의해 도시된 여기 광(101)의 방출 대역에 대해 레드 시프트(red shift)됨을 알 수 있는데, 이는 물질이 자가-형광을 나타낸다는 것을 의미한다. 본 명세서의 예는 자가형광하는 광 가이드(214)의 필터 물질을 사용하여 방출 신호로서 광 센서(200)에 의해 검출된 신호가 실제로 광 가이드(214)의 자가형광을 여기시키도록 작동하는 여기 광(101)에 기인하는 잡음 방사선일 수 있다는 것을 인식한다.
광 가이드(214)의 원하지 않는 자가형광을 해결하기 위한 예가 도 3 내지 7을 참조하여 설명된다. 도 4 내지 6의 에너지 상태 전이 도표를 참조하면, 일 예에 따른 광 가이드(214)는 광자 방출 소광제를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 다른 양태에서, 필터 물질은 여기 광(101)의 파장 대역에서 흡수를 제공하기 위해 염료 분자를 포함할 수 있다.
도 4의 에너지 상태 전이 도표는 광자 방출 소광제가 없는 염료의 에너지 상태 전이를 도시한다. 여기 및 여기 상태 이완 기간 후, 도 4의 에너지 상태 전이 도표에 도시된 바와 같이 에너지 상태 전이 특성을 갖는 염료는 지면 상태(ground state)로 복귀할 때 광자를 방출한다. 도 5는 광자 방출 소광제를 갖는 염료의 에너지 상태 전이를 나타내는 에너지 상태 전이 도표이다. 도 5의 에너지 상태 전이 도표를 참조하면, 여기 상태에서 광자 방출 소광제를 갖는 염료는 여기 상태 이완 기간 후에 지면 상태로 복귀한다. 그러나, 광자 방출 소광제의 작동에 의해, 광자는 지면 상태로 복귀해도 해방되지 않는다. 오히려 광자는 지면 상태로 되돌아갈 때 방출된다. 지면 상태로의 복귀는 광자보다는 열 에너지의 방출을 동반한다.
도 4의 에너지 상태 전이 도표에 도시된 에너지 상태 전이 특성을 갖는 염료는 방사 염료(radiant dyes)이고, 도 5의 에너지 상태 전이 도표에 도시된 에너지 상태 전이 특성을 갖는 염료는 비-방사 염료(non-radiant dyes)이다.
일 예에 따르면, 광자 방출을 소광하는 적합한 광자 방출 소광제를 갖는 염료의 화학 구조도가 (2)에 도시되어 있다.
(2)
Figure 112019134246677-pct00002
(2)의 화학 구조도는 광자 방출을 소광하기 위한 광자 방출 소광제로서 기능하는 금속 착염 염료의 구조적 특성을 도시한다. 일 예에 따르면, 금속 착염 염료는 (2)에 도시된 바와 같이 팔면체 전이 금속 착염 염료에 의해 제공될 수 있다. (2)에 도시된 특정 금속 착염 염료는 2개의 염료 분자 + 크롬 이온을 포함하고, 일부 착염은 1개의 염료 분자 + 1개의 크롬(Cr) 이온 또는 다른 금속 이온을 포함할 수 있다. (2)에 도시된 구조는 6개의 리간드 결합: O, N 및 표준 결정 필드(standard crystal field)를 포함한다. (2)에 도시된 구조에 따르면, 3가 Cr 전이 금속 이온에 의해 제공된 광자 방출 소광제가 있다. 일 예에 따르면, Cr3+는 광자 방출 소광 기능을 제공할 수 있다. 다른 전이 금속이 사용될 수 있다. 본 명세서의 금속 착염 염료에 사용하기 위한 전이 금속은 예를 들어 스칸듐, 티타늄, 바나듐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리를 포함할 수 있다. 대안의 금속의 선택을 위해, 에너지 레벨이 금속 이온과 염료 분자 사이에서 중첩될 수 있다. 일 예에 따르면, 금속 착염 염료에 사용하기 위한 전이 금속은 선택된 염료의 형광 방출 프로파일과 중첩하는 흡수 스펙트럼 프로파일을 갖도록 선택되어 전이 금속이 선택된 염료의 형광 방출 스펙트럼 프로파일을 통해 광자 방출 소광 기능을 제공할 수 있다.
(2)의 구조도에 도시된 금속 착염 염료의 예에서, 금속 착염 염료는 도시된 관련 광자를 갖는다. 금속 착염 염료와 관련된 반대 이온은 (2)의 구조도에 도시된 금속 착염 염료의 광자에 의해 지정된 양(+)의 전하를 흡수함으로써 형성되며 소수성 성능 및 UV 흡수 성능에 대한 일 예에 따라 선택될 수 있다. 일 예에서, 알킬아민, 1차 아민, 2차 아민 또는 3차 아민은 금속 착염 염료와 연계될 때 알킬 암모늄(alkylammonium)을 포함할 수 있는 반대 이온을 형성하는 금속 착염 염료와 연계할 수 있다.
일 예에 따른 금속 착염 염료는 그 자체로 용액에 특히 용해되지 않을 수 있고, 따라서 반대 이온은 용해도를 증가시키도록 선택될 수 있다. 반대 이온은 폴리머 및/또는 용매의 투명성 및 가시성을 촉진하고 산란을 감소시키기 위해 소수성 성능을 위해 선택될 수 있다. 예를 들어, 반대 이온은 금속 착염 염료가 더 균일하게 분포되게 하여 가시성 및 투명성을 향상시키고 산란을 감소시킬 수 있다. 반대 이온은 UV 흡수 성능을 위해 예컨대 반대 이온이 원하지 않게 형광에 기여하지 않도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 반대 이온의 흡수는 금속 염료 착염의 스펙트럼을 간섭함으로써 형광 특성에 영향을 줄 수 있고, 간섭 스펙트럼을 갖지 않도록 선택될 수 있다. 일 예에 따르면, 소수성 아민(amine)이 반대 이온으로서 사용될 수 있다. 다른 예에 따르면, 선택된 금속 중심 및 리간드에 따라, 금속 착염 염료는 전하가 없거나, 순 양전하를 갖거나, 또는 순 음전하를 가질 수도 있음을 이해할 것이다.
일 예에 따르면, (2)의 구조도에 도시된 금속 착염 염료와 관련된 반대 이온은 알킬 아민에 의해 제공될 수 있다. 일 예에 따르면, (2)의 구조도에 도시된 금속 착염 염료와 연계된 반대 이온은 3차 아민에 의해 제공될 수 있다. 3차 아민에서, 질소는 3개의 유기 치환기를 갖는다. 일 예에 따르면, (2)의 구조도에 도시된 금속 착염 염료와 연계된 반대 이온은 3차 알킬 아민에 의해 제공될 수 있다.
또한, 금속 착염 염료의 다른 예에서, 적절한 전하의 반대 이온이 금속 착염 염료와 연계되도록 선택될 수 있다. 일부 실시예에서, 음 또는 양으로 하전된 이온은 금속 착염 염료 분자의 순 전하를 상쇄시키고/시키거나 일부 실시예에서 소수성에 첨가하여 금속 착염 염료가 용액에 혼입될 수 있도록 선택될 수 있다. 또한, 전하가 없을 때, 일부 실시예에서 반대 이온이 필요하지 않을 수 있다. 반대 이온은 임의의 하전 입자를 포함할 수 있고, 일부 실시예에서 1차, 2차 또는 3차 아민을 포함한다. 추가의 실시예에서, 4차 암모늄 이온이 선택될 수 있다.
일 예에 따르면, (2)에 도시된 바와 같은 금속 착염 염료와 연계된 반대 이온은 아민, 예를 들어 NR'R''R'''을 포함할 수 있는데, 여기서 R기 중 적어도 하나는 적어도 4개 이상의 원자를 갖는 직쇄 또는 분지 쇄의 사슬이다. 일부 실시예에서, 사슬에는 적어도 10개의 원자가 있을 수 있다. 사슬은 장쇄를 포함할 수 있고, 폴리머를 포함할 수 있다. 사슬은 대부분 탄화수소 그룹일 수 있거나 다른 성분들을 포함할 수 있어서, 염료는 필요한 임의의 용매에 가용성일 수 있고, 폴리머는 폴리머의 작용기에 따라 용매에 가용성일 수 있다. 다른 R기는 동일하거나 수소일 수 있거나, 다른 사슬을 포함할 수 있다. 사슬은 일 예에 따라 사이클릭, 사슬 또는 링을 포함하는 C4 내지 C20일 수 있다. 일부 실시예에서, 반대 이온은 하나 이상의 유형의 반대 이온을 포함할 수 있다. 본 명세서의 예들은 반대 이온의 일부 혼합물이 하나 이상의 폴리머 물질이 사용될 수 있는 용액에 사용하기 편리하다는 것을 인식한다. 즉, 일부 알킬기는 상이할 수 있고, 반대 이온은 복수의 반대 이온을 포함할 수 있다.
도 6은 금속 착염 염료의 특성을 나타내는 에너지 상태 전이 도표이다. 도 6은 Cr(CNtBuAr3NC)3에 대한 에너지 상태 전이 도표이다. 도 6의 에너지 상태 전이 도표를 참조하면, 금속 착염은 금속 중심 상태가 금속-2-리간드 전하 이동(MLCT) 착물 아래에 있기 때문에 초고속 비-방사(비-자가형광) 이완을 초래할 수 있다. 도 6의 에너지 상태 전이 도표에 도시된 Cr(CNtBuAr3NC)3)의 경우, 리간드 필드는 금속 중심 3d-d 여기 상태가 초고속 여기 상태를 야기하는 MLCT 착물 아래에 에너지적으로 있을 정도로 충분히 약할 수 있다. 금속 착염 염료는 비-방사성 이완을 통해 초고속 여기 상태 감소(depopulation)를 나타낼 수 있다. 도 6의 에너지 상태 전이 도표에 따르면, 광자 방출 소광제로서 기능하는 금속 착물은 광자를 소광하여 지면 상태로의 복귀가 광자 방출보다는 광자 방출 및 열 에너지의 방출을 동반한다.
필터 물질을 제공하기 위해, 분말 형태의 염료 분자, 예를 들어 금속 착염 염료에 의해 제공된 일 예에 따라 광자 방출 소광제를 갖는 염료 분자는 용매와 함께 용해되고 액체 폴리머 바인더에 첨가되어 염료 분자 및 폴리머 분자를 갖는 액체 매트릭스를 형성할 수 있다. 액체는 검출기(200)의 유전체 스택 공동에 증착되고 증발되어 고체 염료 및 폴리머 매트릭스를 포함하는 필터 물질을 형성할 수 있는데, 여기서 염료 분자는 폴리머 바인더 분자의 매트릭스 내에 현탁된다.
일 예에 따른 광 가이드(214)를 형성하기 위한 필터 물질은 본 명세서에 기술된 바와 같은 폴리머 바인더 매트릭스에 현탁된 금속 착염 염료 분자를 포함할 수 있다. 폴리머 바인더 매트릭스에 현탁된 금속 착염 염료 분자를 포함하는 형성된 필터 물질은 도 3의 스펙트럼 프로파일 도표에 도시된 바대로 스펙트럼 프로파일(1404)을 참조하여 제시된 바와 같이 대략 523nm의 중심 파장을 갖는 여기 광(101)의 조명하의 스펙트럼 프로파일을 나타낼 수 있다. 도 3을 참조하여 설명된 하나의 예에 따르면, 광자 방출 소광제(예를 들어, 금속 착염 염료와 함께 제공됨)를 갖는 염료를 포함하는 필터 물질을 제공하면 약 570nm 이상의 파장에서 필터 물질로부터 방사하는 자가-형광 방출 신호를 광자 방출 소광제가 없는 염료를 포함하는 필터 물질이 제공되는 경우의 예상 값들의 (약 570nm의 파장에서 스펙트럼 프로파일(1304) 및 스펙트럼 프로파일(1404)의 각각의 자가-형광 방출 신호 값을 관찰하는) 약 5%의 값 이하인 값들로 감소시킬 수 있다.
폴리머 바인더 분자를 갖는 염료 분자의 매트릭스를 제공하는 것은 다양한 반도체 공정, 예를 들어 화학 기상 증착(CVD), 스핀 코팅, 에칭, 평탄화 등으로 가공성을 용이하게 한다.
일 예에 따르면, 금속 착염 염료 매트릭스에 의해 제공되는 필터 물질은 약 70:30의 염료 대 폴리머 내지 약 90:10의 염료 대 폴리머의 중량비를 가질 수 있다. 이 범위를 초과하는 농도에서는 매트릭스의 구조적 무결성이 손상될 수 있고, 아래의 농도에서는 필터링 성능이 저하될 수 있다. 일 예에 따르면, 금속 착염 염료 매트릭스에 의해 제공되는 필터 물질은 약 1 염료 분자 : 50 폴리머 분자 내지 약 1 염료 분자 : 150 폴리머 분자의 분자 비를 가질 수 있다. 일 예에 따르면, 폴리머 바인더 및 금속 착염 염료 매트릭스에 의해 제공되는 필터 물질은 약 1 염료 분자 : 100 폴리머 분자의 분자 비를 가질 수 있다.
비록 더 높은 농도의 염료 분자는 여기 광의 차단을 개선하지만, 본 명세서의 예는 더 높은 농도에서 증가된 산란이 관찰될 수 있음을 인식한다. 광 산란은 폴리머 바인더 액체와 혼합하기 전에 분말 염료 입자를 여과하기 위한 추가 공정으로 해결될 수 있다.
도 7은 폴리머 바인더 매트릭스에 현탁된 금속 착염 염료의 매트릭스를 포함하는 본 명세서의 필터 물질의 필터링 성능을 나타내는 광학 밀도(OD) 막 두께 도표이다. 도 7의 OD 막 두께 도표에서 알 수 있듯이, 약 10의 OD는 3.5μm의 공간 예산 내에서 달성될 수 있다. 도 2의 스펙트럼 프로파일 조정 도표를 다시 참조하면, 필터링을 위한 스펙트럼 프로파일은 약 523nm의 중심(피크) 파장을 갖는 여기 광(101)에 대한 스펙트럼 프로파일(1202)이다. 도 7의 OD 막 두께 도표를 참조하면, 약 3.5μm의 두께를 갖도록 폴리머 바인더 매트릭스에 현탁된 금속 착염 염료 매트릭스로 형성된 광 가이드(214)를 구성함으로써 광 가이드(214)는 약 523nm의 중심(피크) 여기 광 파장에 대해 약 10의 OD를 나타내도록 구성될 수 있다. 약 2μm의 두께를 갖도록 폴리머 바인더 매트릭스에 현탁된 금속 착염 염료의 매트릭스로 형성된 광 가이드(214)를 구성함으로써 광 가이드(214)는 약 523nm의 중심(피크) 여기 파장에 대해 약 7의 OD를 나타내도록 구성될 수 있다.
광 감지의 성능을 위해, 광 센서(202)는 검출기 표면(206)(도 1)과 관련하여 특정 간격 거리를 가질 수 있다. 일 예에 따르면, 특정 간격 거리는 예를 들어 약 4μm 내지 약 6μm의 범위 내 특정 간격 거리일 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 광 가이드(214)는 광 센서(202)와 검출기 표면(206) 사이의 공간 요건에 따라 공간 제한을 가질 수 있다. 도 7의 OD 막 두께 도표에 요약된 OD 두께 데이터를 고려하면, 광 가이드(214)의 구성 재료는 검출기(200)의 공간 특성에 의존하여 목표 광학 밀도(OD) 특성을 만족시키도록 제공될 수 있고, 공간 예산이 제한되는 경우에도 많은 응용에 적합한 OD 성능이 달성될 수 있다.
도 2의 스펙트럼 프로파일 조정 도표에 의해 도시된 조정에 의해 보여지는 바와 같이, 광 센서(202)는 형광단의 형광에 기여하는 방출 신호 광(501)을 감지 할 수 있지만, 이상적인 작동에 따라, 스펙트럼 프로파일(1202)에 의해 나타내는 여기 광(101)을 검출할 수 없다. 여기 광(101)을 검출하지 않고 샘플(502)에 부착 된 형광단에 기여하는 방출 신호 광(501)을 검출하도록 광 센서(202)를 구성하기 위해, 시스템(100)은 하나 이상의 필터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광 가이드(214)는 스펙트럼 프로파일(1202)로 나타나는 여기 광(101)의 에너지 대역의 광을 차단하는 필터링 물질로 형성될 수 있다. 따라서, 스펙트럼 프로파일(1214)로 나타나는 방출 신호 광(501)은 여기 광(101)의 검출 없는 광 센서(202)를 사용한 검출에 적용된다. 그러나, 언급된 바와 같이, 광 가이드(214)를 형성하는 필터 물질은 여기 광(101)에 의한 여기에 응답하여 자가-형광될 수 있다. 본 명세서의 예는 도 2의 스펙트럼 프로파일 조정 도표에 도시된 바대로 검출 스펙트럼 프로파일과 여기 형광 방출 사이의 원하는 스펙트럼 프로파일 조정을 보존하기 위해 감소 된 자가-형광을 나타내도록 여기 광(101)을 차단하는 광 가이드(214)를 제공한다.
본 명세서의 예는 검출기(200)의 스펙트럼 프로파일(1220)의 좌측 이동이 방출 신호 광(501)의 스펙트럼 프로파일에서 스펙트럼 프로파일(1214)에 의해 표시된 스펙트럼 프로파일을 갖는 방출 신호 광(501)의 검출을 증가시킬 수 있음을 인식한다. 본 명세서에서 사용되는 바대로 좌측 이동은 수변색성 이동(hypsochromic shifting) 또는 청색 이동(blue shifting)을 지칭한다. 폴리머 바인더 매트릭스에 현탁된 금속 착염 염료의 매트릭스를 포함하는 필터 물질은 다양한 특징의 구현에 의해 스펙트럼 프로파일(1220)의 좌측 이동을 위해 구성될 수 있다. 스펙트럼 프로파일(1220)을 왼쪽으로 이동시키기 위해, 금속 착염 염료(2)를 둘러싼 리간드의 특정 치환기가 변경될 수 있다. 예를 들어, 페닐기 및 다른 모이어티(moieties)는 형광단으로서 작용할 수 있고, 따라서 스펙트럼을 왼쪽으로 이동시키도록 변경될 수 있다. 예를 들어, 메틸기는 트리플루오로메틸 또는 다른 기로 대체될 수 있고, 일부 실시예에서 수소는 염소 또는 브롬으로 대체될 수 있다. 사용되는 특정 금속 착염 염료에 따라 전자 공여 그룹을 전자 흡인 그룹으로 또는 그 반대로 대체함으로써 스펙트럼은 왼쪽 또는 오른쪽으로 이동될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 오른쪽 이동은 스펙트럼 파장의 심색성 이동 또는 적색 이동을 지칭한다. 따라서, 임의의 실시예에서, 스펙트럼은 금속 착염 염료의 작용기에 대한 조정으로 조정될 수 있다.
일 예에 따르면, 필터 물질은 광자 방출 소광제를 갖는 염료를 포함할 수 있고 염료는 비-방사성 염료일 수 있다. 일 예에 따르면, 광자 방출 소광제는 크롬(Cr)을 포함할 수 있다. 일 예에 따르면, 염료는 3가 Cr 전이 금속 이온에 의해 제공된 광자 방출 소광제를 갖는 금속 착염 염료일 수 있다. 일 예에 따르면, 필터 물질은 염료 및 폴리머 바인더를 갖는 매트릭스에 의해 제공될 수 있는데, 여기서 염료는 광자 방출 소광제를 갖는다. 일 예에 따르면, 필터 물질은 염료 및 폴리머 바인더를 갖는 매트릭스에 의해 제공될 수 있는데, 여기서 염료는 금속 착염 염료이다. 일 예에 따르면, 필터 물질은 폴리머 매트릭스에 현탁된 염료에 의해 제공될 수 있는데, 여기서 염료는 광자 방출 소광제를 갖는다. 일 예에 따르면, 필터 물질은 폴리머 매트릭스에 현탁된 염료에 의해 제공될 수 있는데, 여기서 염료는 금속 착염 염료이다.
본 명세서의 예는 시스템(100)의 성능이 배경 잡음에 의해 부정적인 영향을받을 수 있다는 것을 인식하고 있는데, 본 명세서에서 배경 잡음은 검출기(200) 외부의 소스로부터 방출되는 원치 않는 광 에너지를 지칭한다. 본 명세서의 예는 검출기(200)의 신호 대 잡음 비가 검출기(200) 외부의 소스용으로 방사하는 배경 광의 형광 범위에 의해 부정적인 영향을 받을 수 있음을 인식한다. 시스템(100)에서의 형광 범위 잡음 방출은 검출기(200) 내의 자가 형광 소스 이외의 소스에 기인할 수 있다.
본 명세서의 예는 예를 들어 광 에너지 여기자(10)가 비교적 짧은 파장 대역, 예컨대 녹색 파장 대역에서 이상적으로 광을 방출하도록 구성될 수 있는 반면 그 내부의 자가 형광 소스는 검출기(200) 및 광 센서(202)의 형광 대약에서 더 긴 파장의 원하지 않는 광선을 포함할 수 있음(예컨대, 광학 구성요소는 광 에너지 여기자(10)에 의해 방출되는 광을 자가 형광할 수 있음)을 인식한다. 본 명세서의 예는 형광 범위 광이 광 에너지 여기자(10) 이외의 소스들로부터 시스템(100)에 진입할 수 있음을 인식한다.
도 8을 참조하면, 검출기(200)의 신호 대 잡음 비를 증가시키기 위한 추가 피처들이 제시되어 있다. 도 8을 참조하면, 기술된 피처들 없이 검출기(200)로 수신될 수 있는 형광 범위 배경 잡음 방사의 상쇄(예컨대, 일부 상쇄 또는 전부 상쇄)를 위한 설명된 피처들이 있다. 본 명세서의 상쇄 특징은 방출 신호 광(501)에 기인하지 않는 광 센서(202)에 의해 감지된 형광 범위 파장을 감소시킬 수 있다.
도 3 내지 7을 참조하여 제시된 필터 물질 피처는 검출기(200) 내에서 내부 자가-형광의 감소로 형광 범위 잡음을 감소시킨다. 도 8과 관련하여 제시된 바대로 검출기 표면(206)의 피처는 검출기 표면(206)으로 입사하는 형광 범위 광 에너지의 상쇄(예컨대, 일부 또는 전부)로 원하지 않은 형광 범위 배경 잡음을 감소시킨다. 도 3 내지 7을 참조로 설명되는 피처는 내부 검출기(도 3 내지 7) 및 검출기 표면(도 8) 피처의 조합을 사용하여 형광 범위 잡음의 문제를 해결하기 위해 도 8의 피처와 독립적으로 또는 도 8의 피처들과 조합하는 일 예에 따라 구현될 수 있다.
이제 도 8을 참조하면, 일 예에 따른 검출기(200)는 검출기 표면(206)에 입사되는 광 에너지가 반응 리세스(210)를 통해 전송되는 입사 광 에너지를 (예컨대, 부분적으로 또는 전체적으로) 상쇄하는 검출기 표면(206)으로부터 방사하는 전자기장을 유도할 수 있도록 구성될 수 있다. 본 명세서의 예는 검출기 표면(206)에 입사하는 광선으로부터 유도된 검출기 표면(206)으로부터 방사하는 유도된 필드의 행동이 검출기 표면(206)과 플로우 셀(282) 내의 유체 사이의 굴절률이 증가할 때 더 제어 가능하고 예측 가능해질 수 있음을 인식한다. 검출기 표면(206)의 굴절률은 검출기 표면(206)을 형성하는 플로우 셀(282)에 인접한 패시베이션 층(258)의 재료의 굴절률에 의해 정의될 수 있다. 본 명세서의 예는 검출기 표면(206)과 플로우 셀(282)의 유체 사이의 충분히 높은 굴절률로 여기 광(101)의 광선이 검출기 표면(206)의 치수에 따라 입사 광 에너지를 상쇄하느 검출기 표면(206)으로부터 방사하는 전자기장을 유도할 수 있음을 인식한다.
도 8을 참조하면, 반응 리세스(210)는 반응 리세스(210)의 상부 입면에서 반응 리세스(210)의 직경에 의해 제공되는 치수 "D"를 포함할 수 있다. 본 명세서의 예는 반응 리세스(210)에 입사하는 입사 광 에너지에 의해 유도된 전자기장이 치수 "D"에 따라 입사 광 에너지를 상쇄할 수 있음을 인식하는데, 이때 검출기 표면(206)과 플로우 셀(282) 내의 유체 사이의 굴절률은 충분히 높다. 도 8에 도시된 바와 같은 검출기(200)는 패시베이션 층(256) 및 패시베이션 층(258)을 포함할 수 있는 검출기 표면(206)을 정의하는 구조체(260)를 갖는 집적회로 검출기일 수 있다. 검출기 표면(206)을 갖는 패시베이션 층(258)이 약
Figure 112019134246677-pct00003
의 굴절률 λ206을 갖는 탄탈륨 오산화물(Ta2O5)로 형성되고 플로우 셀(282)의 유체가 수성이며 약
Figure 112019134246677-pct00004
의 굴절률 λ282를 가지는 일 예에 따르면, 검출기 표면(206)을 형성하는 재료와 플로우 셀(282)의 유체 사이의 굴절률 λ206/λ282은 약
Figure 112019134246677-pct00005
이다. 검출기 표면(206)을 갖는 패시베이션 층(258)이 약
Figure 112019134246677-pct00006
의 굴절률 λ206을 갖는 실리콘 질화물(SiN)로 형성되고 플로우 셀(282)의 유체가 수성이며 약
Figure 112019134246677-pct00007
의 굴절률 λ282를 가지는 일 예에 따르면, 검출기 표면(206)을 형성하는 재료와 플로우 셀(282)의 유체 사이의 굴절률 λ206/λ282은 약
Figure 112019134246677-pct00008
이다. 일부 예에서, 반응 리세스(210)의 3차원 형상은 도 8의 페이지로 연장되는 수평면에 따라 취해진 횡단면이 실질적으로 원형이도록 원통형 또는 절두-원추형일 수 있다. 길이방향 축(268)은 단면의 기하학적 중심을 통해 연장될 수 있다.
본 명세서의 예는 도 8에 도시된 바와 같이 치수 D 및 적절히 높은 굴절률 λ206/λ282를 갖는 반응 리세스(210)(나노웰)를 구비한 검출기 표면(206)에 대하여 임계 파장(λc)이 있음을 인식하는데, 이때 임계 파장(λc)보다 짧은 파장은 반응 리세스(210) 및 검출기(200)의 내부로 전송되고, 임계 파장(λc)보다 긴 파장은 반응 리세스(210)를 갖는 검출기 표면(206)에 의해 상쇄(예를 들어, 부분적으로 상쇄 또는 완전히 상쇄)된다. 본 명세서의 예는 치수 D가 임계 치수(λc)를 원하는 값으로 조정하도록 제어될 수 있도록 설명된 임계 파장(λc)이 치수 D에 의존한다는 것을 더 인식한다. 더 구체적으로, 치수 D를 증가시킴으로써 임계 파장(λc)이 증가될 수 있고, 치수 D를 감소시킴으로써 임계 파장(λc)이 감소될 수 있다. 인식된 효과와 관련하여 특정 이론에 구속되지 않고, 검출기 표면(206)에 입사하는 광선은 반응 리세스(210)를 통해 전송될 입사 광 에너지를 (예를 들어, 부분적으로 또는 전체적으로) 상쇄하는 검출기 표면(206)으로부터 방사하는 전자기장을 유도할 수 있다.
광 에너지 상쇄 피처는 검출기 표면(206)의 설계로 이점적으로 통합될 수 있다. 도 8을 참조하여 설명된 일 예에 따르면, 치수 D는 여기 광(101)의 대략 중심(피크) 파장(λa)의 파장 이하가 반응 리세스(210)를 통해 검출기(200)로 전송되도록 그리고 또한 대략 최단 검출 대역 파장(λb)의 파장 이상이 검출기 표면(206)에 의해 상쇄되도록 임계 파장(λc)을 설정하도록 선택될 수 있다. 여기 광(101)의 대략 중심(피크) 파장(λa)의 파장 이하의 투과는 형광단이 시스템(100)의 설계에 따라 적절히 여기되고 대략 최단 검출 대역 파장(λb)의 파장 이상의 상쇄가 검출기(200)의 신호 대 잡음 비를 증가시킬 수 있음을 보장할 수 있다.
비록 λc는 D에 의존하여 조정될 수 있지만, D와 그에 따른 상쇄 효과 사이의 정확한 관계는 재료, 구성(광 에너지 여기자(10) 구성을 포함) 및 특히 제조된 시스템(100)의 공정 제어 파라미터에 따라 달라질 수 있다. 그럼에도 불구하고, 검출기(200)의 특정 설계에 대한 치수 D와 그에 따른 상쇄 효과 사이의 관계에 대한 정보는 실험에 의해 결정될 수 있다. D와 검출기(200)의 특정 설계에 대한 상쇄 효과 사이의 관계를 특정하는 실험에 의한 정보의 결정시, 정보는 D에 대한 값을 설정하는데 사용될 수 있다; 즉, D=d1. 이때, D=d1은 여기 광(101)의 대략 중심(피크) 파장(λc) 이하가 반응 리세스(210) 및 검출기(200)로 전송되도록 그리고 또한 대략 최단 검출 대역 파장(λb) 이상이 (즉, 형광 범위 내) 검출기 표면(206)에 의해 상쇄되도록 임계 파장(λc)을 설정하도록 선택된다.
하나의 프로세스에 따르면, 검출기(200)에 따른 하나 이상의 테스트 샘플 검출기가 제조되고 테스트될 수 있다. 테스트는 반응 리세스(210)에 의한 여기 광(101)의 투과에 대한 테스트를 포함할 수 있다. 하나 이상의 테스트 샘플이 제공될 수 있고 반응 리세스(210)가 하나 이상의 투과 기준에 따라 여기 광(101)을 투과하는 D, 즉 D=dc의 최소 치수를 결정하도록 테스트될 수 있다. 하나 이상의 투과 기준은 예를 들어 최대 에너지 여기 광(100)의 임계량(예를 들어, 90%, 100%)이 반응 리세스(210)를 통해 투과되는 것일 수 있다. 하나 이상의 테스트 샘플이 제공 될 수 있고 D, 즉 D=de의 가장 큰 치수를 결정하기 위한 테스트가 수행될 수 있는데, 이때 반응 리세스(210)는 광 센서(102)의 검출 대역에서 형광 범위 광(예를 들어, 식별 가능한 양의 형광 범위 광)을 상쇄시킨다. 이러한 테스트를 위해, 광 센서(202)에 의해 판독된 신호는 그들의 생산 사양에 따라 제조된 광 가이드(214)로 검사될 수 있다. 치수 D=dc 또는 D=de 중 하나 이상이 결정되면, 생산 설계에 따른 검출기(200)가 제공될 수 있다. 일 예에 따른 생산 설계에서, D=d1은 약 D=dc 내지 약 D=de의 범위로 제공될 수 있다. 일 예에 따른 생산 설계에서, D=d1은 D=dc와 D=De 사이의 대략 중간 거리에 있도록 제공될 수 있다. 일 예에 따른 생산 설계에서, D=d1은 약 D=dc가 되도록 제공될 수 있다. 일 예에 따른 생산 설계에서, D=d1은 약 D=de가 되도록 제공될 수 있다. 기술된 예에서, 치수 D는 임계 파장(λc)를 설정하여 λc가 약 λa 내지 약 λb의 파장 범위 내에 있도록 제공될 수 있는데, 여기서 λc보다 짧은 파장은 반응 리세스(210)에 의해 투과되고 λc보다 긴 파장은 반응 리세스(210)에 의해 상쇄되며, λa는 여기 광(101)의 중심 파장이고, λb는 센서 어레이(201)의 최단 검출 대역 파장이다.
도 2의 스펙트럼 프로파일 조정 도표를 참조하면, 여기 광(101)은 약 523nm(λa)의 중심(피크) 파장을 가질 수 있고, 광 센서(202)를 갖는 검출기(200)는 약 580nm(최단 검출 대역 파장 λb)에서 시작하는 검출 밴드를 가질 수 있다. 따라서, 적절한 굴절률을 갖도록 구성된 일 예에 따른 반응 리세스(210)는 약 523nm 이하의 파장에서 입사 광 에너지의 진입을 허용하도록 치수화될 수 있고 약 580nm 이상의 파장에서 입사 광 에너지를 상쇄하도록 치수화될 수 있다. 검출기(200)가 거리 d1이 임계 파장(λc)과 공통이 되도록
Figure 112019134246677-pct00009
인 구성의 경우, D는 D=550nm에 따라 치수화되어 여기 광(101)을 반응 리세스(210)로 투과시키고 도 2의 스펙트럼 프로파일 조정 도표에 따라 원하지 않은 형광 범위 파장을 상쇄시킬 수 있다. 설명된 구성으로, 검출기 표면(206)은 약 523nm 이하의 파장에서 입사 광 에너지의 진입을 허용하도록 치수화될 수 있고 약 580nm 이상의 파장에서 입사광 에너지를 상쇄하도록 치수화될 수 있다.
본 명세서에서는 (검출기 표면(206)을 정의하는 구조체(260)를 갖는) 검출기(200)에 따라 테스트 샘플 검출기가 예를 들어 검출기 표면(206)의 D인 치수와 전자기장 무효화 효과 사이의 관계를 특정하는 정보(예컨대, dc, de와 같은 정보 및/또는 D와 λc의 관계에 관한 다른 정보를 포함)를 결정하게 하는 단계를 포함하는 방법을 제시하는데, 검출기 표면(206)을 정의하는 구조체(260)를 제조하는 단계는 결정된 정보를 사용하여 (중심(피크) 파장(λa)을 포함하는) 여기 광(101)의 여기 파장 대역에서 여기 광(101)을 전송하고 광 센서 어레이(201)의 검출 대역에서 검출기 표면(206)으로 입사하는 광 에너지를 상쇄하도록 검출기 표면(206)의 반응 리세스(210)를 치수화하는 단계를 포함한다.
일부 예에서, 3차원 형상의 반응 리세스(210)는 원통형 또는 절두-원추형일 수 있어서, 도 8의 페이지 내로 연장되는 수평면을 따라 취한 단면이 원형이 되도록 한다. 길이방향 축(268)은 단면의 기하학적 중심을 통해 연장될 수 있다. 그러나, 다른 기하학적 구조들이 대안의 예에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 단면은 정사각형 또는 팔각형일 수 있다. 일 예에 따르면, 쉴드 구조체(250)는 약 100nm 내지 약 600nm의 두께를 가질 수 있고, 패시베이션 층(256)은 약 100nm 내지 약 600nm의 두께를 가질 수 있으며, 패시베이션 층(256)은 약 50nm 내지 약 500nm의 두께를 가질 수 있고, 개구(252)는 약 700nm 내지 약 1.5um의 직경을 가질 수 있으며, 존재하는 경우 반응 리세스(210)는 약 50nm 내지 약 500nm의 높이(H)를 가질 수 있다.
도 9 및 10은 본 명세서에 설명된 바와 같이 하나 이상의 형광 범위 잡음 감소 피처를 갖는 검출기(200)의 예의 추가 세부사항을 도시한다.
도 9-10을 참조하면, 생물학적 또는 화학적 물질을 지지하기 위한 검출기 표면(206); 광 센서(202) 및 광 센서(202)에 의해 검출된 광자에 기초하여 데이터 신호를 전송하는 회로부(246)를 포함하는 센서 어레이(201); 광 가이드(214)를 포함하는 가이드 어레이(213)가 본 명세서에 제시되는데; 가이드 어레이(213)의 광 가이드(214)는 검출기 표면(206)으로부터 여기 광(101) 및 방출 신호 광(501)을 수신하고, 광 가이드(214)는 센서 어레이(201)의 각각의 광 센서(202)를 향해 연장되며 여기 광(101)을 차단하고 각각의 광 센서(202)를 향해 형광성의 형광단으로부터 방사하는 방출 신호 광(510)이 전파하게 하는 필터 물질을 포함하고, 검출기 표면은 반응 리세스(210)를 포함하며, 반응 리세스는 센서 어레이(201)의 검출 대역에서 검출기 표면에 입사하는 배경광 에너지를 상쇄시키는 굴절률 및 치수를 포함한다.
검출기(200)는 광센서(202)의 센서 어레이(201), 광 가이드(214)의 가이드 어레이(213) 및 반응 리세스(210)의 반응 어레이(209)를 포함할 수 있다. 특정 예에서, 구성요소들은 각각의 광센서(202)가 하나의 광 가이드(214) 및 하나의 반응 리세스(210)와 정렬하도록 배열된다. 그러나, 다른 예에서, 단일 광센서(202)는 하나 이상의 광 가이드(214)를 통해 광자를 수용할 수 있다. 일부 예에서, 광센서 어레이의 각각의 광센서에 대한 하나 이상의 광 가이드 및/또는 반응 리세스가 제공될 수 있다. 일부 예에서, 반응 리세스 어레이의 반응 리세스에 정렬된 하나 이상의 광 가이드 및/또는 광센서가 제공될 수 있다. "어레이"라는 용어는 검출기가 가질 수 있는 특정 유형의 각각의 모든 항목을 반드시 포함하는 것은 아니다. 예를 들어, 광원의 센서 어레이는 검출기(200)의 각각의 모든 광센서를 포함하지 않을 수 있다. 다른 예로서, 가이드 어레이(213)는 검출기(200)의 각각의 모든 광 가이드를 포함하지 않을 수 있다. 다른 예로서, 반응 어레이(209)는 검출기(200)의 각각의 모든 반응 리세스(210)를 포함하지 않을 수 있다. 이와 같이, 달리 명시되지 않는 한, "어레이"이라는 용어는 이러한 검출기(200)의 모든 항목을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다.
도시된 예에서, 플로우 셀(282)은 측벽(284) 및 측벽(284)과 다른 측벽(미도시)에 의해 지지되는 플로우 커버(288)에 의해 정의된다. 측벽은 검출기 표면(206)에 결합되고 플로우 커버(288)와 검출기 표면(206) 사이에서 연장된다. 일부 예에서, 측벽은 플로우 커버(288)를 검출기(200)에 접합시키는 경화성 접착제 층으로 형성된다.
플로우 셀(282)은 높이(H1)를 포함할 수 있다. 단지 예로서, 높이(H1)는 약 50 내지 400㎛ 또는 더 특히 약 80 내지 200㎛일 수 있다. 플로우 커버(288)는 검출기 어셈블리(20)의 외부로부터 플로우 셀(282)로 전파되는 여기 광(101)에 대해 광 투과성인 재료를 포함할 수 있다.
또한, 도시된 바와 같이, 플로우 커버(288)는 다른 포트(미도시)를 유체적으로 체결하도록 구성된 입구 및 출구 포트(289, 290)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 다른 포트는 카트리지(미도시) 또는 워크스테이션(미도시)에서 제공될 수 있다.
검출기(200)는 기능화될 수 있는(예를 들어, 지정된 반응을 수행하기 위해 적절한 방식으로 화학적 또는 물리적으로 변형될 수 있는) 검출기면(206)을 갖는다. 예를 들어, 검출기면(206)은 기능화될 수 있고 하나 이상의 생체 분자가 고정된 복수의 반응 사이트를 포함할 수 있다. 검출기면(206)은 반응 리세스(210)의 반응 어레이(209)를 가질 수 있다. 각각의 반응 리세스(210)는 하나 이상의 반응 사이트를 포함할 수 있다. 반응 리세스(210)는 예를 들어 검출기면(206)을 따른 오목부 또는 깊이 변화로 정의될 수 있다. 다른 예에서, 검출기면(206)은 평면일 수 있다.
도 10은 다양한 특징을 보다 상세히 도시한 검출기(200)의 확대 단면도이다. 보다 구체적으로, 도 10은 단일 광센서(202), 방출 신호광(501)을 광센서(202)쪽으로 지향시키기 위한 단일 광 가이드(214), 및 광센서(202)에 의해 감지된 방출 신호광(501)(예를 들어, 광자)에 기초하여 신호를 전송하기 위한 관련 회로(246)를 도시한 것이다. 센서 어레이(201)(도 9)의 다른 광센서(202) 및 관련 구성요소는 동일하거나 유사한 방식으로 구성될 수 있는 것으로 이해된다. 그러나, 검출기(200)는 전체에 걸쳐 동일하거나 균일하게 제조될 필요는 없다는 것도 또한 이해된다. 대신에, 하나 이상의 광센서(202) 및/또는 관련 구성요소는 서로 다르게 제조되거나 서로에 대해 다른 관계를 가질 수 있다.
회로부(246)는 감지된 광자에 기초한 데이터 신호의 전송과 같이 전류를 전도할 수 있는 상호 연결된 도전성 소자(예를 들어, 도체, 트레이스, 비아, 상호 연결부 등)를 포함할 수 있다. 검출기(200)는 광센서(202)의 평면 어레이를 갖는 집적회로를 포함한다. 검출기(200) 내에 형성된 회로(246)는 광센서(202), 신호 증폭, 디지털화, 저장 및 처리에 따라 광센서(202)에 전하가 축적되는 노광 기간(적분 기간) 이후 광센서(202)로부터의 판독 신호 중 적어도 하나에 대해 구성될 수 있다. 회로(246)는 감지된 방출 신호광(501)을 수집 및 분석하고 감지 데이터를 바이오어세이 시스템(bioassay system)에 통신하기 위한 데이터 신호를 생성할 수 있다. 회로(246)는 또한 검출기(200)에서 추가적인 아날로그 및/또는 디지털 신호 처리를 수행할 수 있다. 광센서(202)는 게이트(243-243)를 통해 회로(246)에 전기적으로 연결될 수 있다.
일 예에 따른 검출기(200)는 CMOS 집적회로 검출기 또는 CCD 집적회로 검출기와 같은 고체상태 집적회로 검출기에 의해 제공될 수 있다. 일 예에 따른 검출기(200)는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 제조 공정과 같은 집적회로 제조 공정을 이용하여 제조된 집적회로 칩일 수 있다.
광센서들(202)에 의해 정의된 센서 어레이(201)의 해상도는 약 0.5 메가픽셀(Mpixels)보다 클 수 있다. 보다 구체적인 예에서, 해상도는 약 5 Mpixel 이상,보다 바람직하게는 약 14 Mpixel 이상일 수 있다.
검출기(200)는 센서층(231)을 포함하는 복수의 스택층(231-237)을 포함할 수 있고 상기 센서층은 실리콘층일 수 있다. 스택층은 복수의 유전체층(232-237)을 포함할 수 있다. 도시된 예에서, 각각의 유전체 층(232-237)은 금속소자(예를 들어, W(텅스텐), Cu(구리) 또는 Al(알루미늄)) 및 유전체 재료(SiO2)를 포함한다. 집적회로 제조에 적합한 것과 같이 다양한 금속소자 및 유전체 재료가 사용될 수 있다. 그러나, 다른 예들에서, 하나 이상의 유전체층들(232-237)은 하나 이상의 SiO2층들과 같이 유전체 재료만을 포함할 수 있다.
도 10의 특정 예와 관련하여, 유전체층(232-237)은 도 10에서 층(M1-M5)으로 라벨링된 금속화층을 포함할 수 있다. 도시된 바와 같이, 금속화층(M1-M5)은 회로(246)의 적어도 일부를 형성하도록 구성될 수 있다.
일부 예에서, 검출기(200)는 금속화층(M5) 위의 영역에 걸쳐 뻗어 있는 하나 이상의 층을 갖는 쉴드 구조체(250)를 포함한다. 도시된 예에서, 쉴드 구조체(250)는 플로우 셀(282)로부터 전파되는 광 신호를 차단, 반사 및/또는 상당히 감쇠하도록 구성된 재료를 포함할 수 있다. 광 신호는 여기광(101) 및/또는 방출 신호광(501)일 수 있다. 단지 예로써, 실드 구조체(250)는 텅스텐(W)을 포함할 수 있다. 단지 특정 예로써, 여기광(101)은 약 523nm(녹색광)의 중심(피크) 파장을 가질 수 있고 방출 신호광(501)은 약 570nm 이상의 파장을 포함할 수 있다(도 2).
도 10에 도시된 바와 같이, 쉴드 구조체(250)는 관통하는 개구(252)를 포함할 수 있다. 쉴드 구조물(250)은 이러한 개구(252)의 어레이를 포함할 수 있다. 개구(252)는 신호 방출광이 광 가이드(214)로 전파되도록 치수화된다. 검출기(200)는 또한 쉴드 구조체(250)를 따라 그리고 개구를 가로질러 뻗어 있는 패시베이션층(256)을 포함할 수 있다. 검출기(200)는 또한 패시베이션층(256)을 따라 그리고 개구(252)를 가로 질러 뻗어 있는 검출기 표면(206)을 포함하는 패시베이션층(258)을 포함할 수 있다. 쉴드 구조체(250)는 개구(252) 위로 연장되어 개구(252)를 직접 또는 간접적으로 덮을 수 있다. 패시베이션층(256) 및 패시베이션층(258)은 플로우 셀(282)의 유체 환경으로부터 하부 상승층 및 쉴드 구조체(250)를 보호하도록 구성될 수 있다. 일 예에 따르면, 패시베이션층(256)은 SiN 또는 유사한 재료로 형성된다. 일 예에 따르면, 패시베이션층(256)은 오산화 탄탈럼(Ta2O5) 또는 유사한 재료로 형성된다. 패시베이션층(256) 및 패시베이션층(258)을 갖는 구조체(260)는 반응 리세스(210)를 갖는 검출기 표면(206)을 정의할 수 있다. 검출기 표면(206)을 정의하는 구조체(260)는 1개 내지 N개 층과 같은 임의의 수의 층을 가질 수 있다.
구조체(260)는 생체 분자 또는 다른 관심 분석물이 고정될 수 있게 하는 고체면(즉, 검출기 표면(206))을 정의할 수 있다. 예를 들어, 반응 리세스(210)의 각각의 반응 사이트는 패시베이션층(258)의 검출기 표면(206)에 고정된 생체 분자 클러스터를 포함할 수 있다. 따라서, 패시베이션층(258)은 반응 리세스(210)의 반응 사이트가 고정되게 하는 재료로 형성될 수 있다. 패시베이션층(258)은 또한 원하는 형광 빛에 적어도 투명한 재료를 포함할 수 있다. 패시베이션층(258)은 생체 분자를 고정시키는 것을 용이하게 하고/하거나 방출 신호광(501)의 감지를 용이하게 하기 위해 물리적 또는 화학적으로 변형될 수 있다.
도시된 예에서, 패시베이션층(256)의 일부는 쉴드 구조체(250)를 따라 뻗어 있고 패시베이션층(256)의 일부는 광 가이드(214)를 정의하는 필터 물질을 따라 직접 뻗어 있다. 반응 리세스(210)는 광 가이드(214)와 정렬되고 광 가이드(214) 위에 직접 형성될 수 있다. 일 예에 따르면, 반응 리세스(210) 및 광 가이드(214) 각각은 길이방향 축(268)을 중심으로 하는 횡단면의 기하학적 중심을 가질 수 있다.
도 8과 관련하여 본 명세서에 설명된 바와 같이, 검출기 표면(206)은 형광 범위에서 검출기 표면(206)에 입사되는 광 에너지가 유도된 전자기장의 작동에 의해 상쇄될 수 있도록 치수화될 수 있다. 일 예에 따르면, 쉴드 구조체(250)는 약 100nm 내지 약 600nm의 두께를 가질 수 있고, 패시베이션 층(256)은 약 100nm 내지 약 600nm의 두께를 가질 수 있고, 패시베이션 층(256)은 약 50nm 내지 약 500nm의 두께를 가질 수 있고, 개구(252)는 약 700nm 내지 약 1.5um의 직경을 가질 수 있고, 존재하는 경우 반응 리세스(210)는 약 50nm 내지 약 500nm의 높이를 가질 수 있다.
일부의 경우, 패시베이션 층(256)이 쉴드 구조체(250)를 따라 증착되기 전에 그리고 쉴드 구조체(250)를 증착하기 전에, 측벽(254)에 의해 정의된 캐비티는 유전체 층(232-237)에 의해 정의된 유전체 스택에 형성될 수 있다. 예를 들어, 유전체 층(232-237)에 의해 정의된 유전체 스택은 측벽들(254)에 의해 정의된 캐비티들의 어레이를 형성하기 위해 에칭될 수 있고, 여기서 하나의 캐비티는 광 센서 어레이(201)의 각각의 광 센서(202)에 대해 형성된다. 특정 예에서, 측벽들(254)에 의해 정의되는 것은 개구(252)에 근접하여 광 센서(202)를 향해 연장되는 수직으로 연장된 공간이다.
캐비티는 길이방향 축(268)을 따라 수직으로 연장될 수 있다. 측벽(254)에 의해 형성된 3차원 형상의 캐비티는 일부 예에서 원통형 또는 절두-원추형(frustro-conical)일 수 있어서 도 10의 페이지에 연장되는 수평면을 따라 취해진 횡단면이 원형이 된다. 길이방향 축(268)은 단면의 기하학적 중심을 통해 연장될 수 있다. 그러나, 대안의 예들이 다른 기하학 형태가 사용될 수 있다. 예를 들어, 단면은 정사각형 또는 팔각형일 수 있다. 일 예에 따르면, 광 가이드(214)의 종축인 길이방향 축(268)은 광 센서(202)의 기하학적 중심 및 반응 리세스(210)를 통해 연장될 수 있다.
광 가이드(214)를 정의하는 필터 물질은 측벽(254)에 의해 정의된 캐비티가 형성된 후에 측벽(254)에 의해 정의된 캐비티 내에 증착될 수 있다. 일 예에 따른 광 가이드(214)의 제조를 위해, 예를 들어 광자 방출 소광제(photon emission quencher)를 갖는 분말 형태의 염료 분자는 용매로 용해되고 액체 폴리머 바인더에 첨가되어 염료 분자 및 폴리머 분자를 갖는 균질의 액체 매트릭스를 형성할 수 있다. 일 예에 따르면, 분말 형태의 염료 분자는 금속 착염 염료 입자일 수 있다.
균질의 액체 매트릭스는 검출기(200)의 유전체 스택 캐비티에 증착되고 증발되어 고체 염료 및 폴리머 매트릭스를 포함하는 필터 물질을 형성할 수 있는데, 여기서 염료 분자는 폴리머 바인더 분자의 매트릭스 내에 현탁된다. 균질의 폴리머 바인더 및 염료 매트릭스 필터 물질은 예를 들어 화학 기상 증착(CVD), 물리 기상 증착(PVD)을 사용하여 측벽(254)에 의해 정의된 캐비티에 증착될 수 있다. 증착은 측벽(254)에 의해 정의된 캐비티를 필터 물질로 충진시키기 위해 수행될 수 있고,이후 광 가이드(214)를 정의하는 필터 물질의 상승을 감소시키기 위해 평탄화 또는 에칭에 의해 패턴화될 수 있다. 일 예에 따라 광 가이드(214)를 형성하기 위한 필터 물질은 폴리머 바인더 분자 매트릭스에 현탁된 금속 착염 염료 분자를 포함할 수 있다.
필터 물질은 (예를 들어, 경화 후에) 광 가이드(214)를 형성할 수 있다. 광 가이드(214)는 여기 광(101)을 차단하고 방출 신호광(501)(도 1)이 대응하는 광 센서를 향해 이를 통과하도록 구성될 수 있다. 광 가이드(214)는 본 명세서에서 도 2 내지 도 7을 참조하여 설명된 필터 물질로 형성될 수 있다. 필터 물질은 염료 및 폴리머 바인드의 균질의 매트릭스를 포함할 수 있으며, 여기서 염료는 광자 방출 소광제를 포함할 수 있고, 일 예에 따르면 금속 착염 염료에 의해 제공된다. 일 예에 따른 염료 및 폴리머 매트릭스는 약 70:30의 염료 대 폴리머 내지 약 90:10의 염료 대 폴리머의 범위의 중량 농도를 포함할 수 있다. 필터 물질 혼합물은 약 1개의 염료 분자 대 약 100개의 폴리머 분자의 분자비를 가질 수 있다.
광 가이드(214)는 광가이드 구조를 형성하기 위해 유전체 층(231-237)에 의해 정의된 유전체 스택의 주변 재료에 대해 구성될 수 있다. 예를 들어, 광 가이드(214)는 적어도 약 2.0의 굴절률을 가질 수 있어, 광 가이드를 통해 전파되는 광 에너지가 광 가이드(214)와 유전체 층(231-237)에 의해 정의된 주변 유전체 스택 사이의 경계면에서 반사된다. 특정 예에서, 광 가이드(214)는 여기 광(101)의 광학 밀도(OD) 또는 흡광도가 적어도 약 4 OD이 되도록 구성된다. 더 구체적으로, 필터 재료가 선택될 수 있고, 광 가이드(214)는 적어도 4 OD를 달성하도록 치수 설정될 수 있다. 더 특정한 예에서, 광 가이드(214)는 적어도 약 5 OD 또는 적어도 약 6 OD를 달성하도록 구성될 수 있다. 더 특정한 예에서, 광 가이드(214)는 적어도 약 5 OD 또는 적어도 약 6 OD를 달성하도록 구성될 수 있다. 검출기(200)의 다른 특징은 전기적 및 광학적 누화를 감소시키도록 구성될 수 있다.
(이러한 개념이 서로 일치하지 않는 경우) 이하에서 더 상세히 논의되는 전술 한 개념 및 추가 개념의 모든 조합은 본 명세서에 개시된 주제의 일부인 것으로 고려된다는 것을 이해해야 한다. 특히, 본 개시의 말미에 나타나 있는 청구 주제의 모든 조합도 본 명세서에 개시된 주제의 일부인 것으로 고려된다. 또한 본원에 참고로 포함된 임의의 개시에서 나타날 수 있는 본 명세서에서 명시적으로 사용된 용어는 본 명세서에 개시된 특정 개념과 가장 일치하는 의미가 부여되어야 함을 이해해야 한다.
이 기술된 설명은 예를 사용하여 주제를 개시하고, 또한 당업자는 임의의 장치 또는 시스템을 만들어 사용하고 임의의 통합된 방법을 수행하는 것을 포함하여 주제를 실시할 수 있게 한다. 본 주제의 특허 가능한 범위는 청구범위에 의해 정의되며, 당업자에게 발생하는 다른 예를 포함할 수 있다. 그러한 다른 예는 청구범위의 문자 언어와 다르지 않은 구조적 요소를 갖는 경우 또는 청구범위의 문자 언어와 실질적으로 차이가 없는 동등한 구조적 요소를 포함하는 경우 청구 범위 내에 있는 것으로 의도된다.
상기 설명은 예시적인 것이며 제한적이지 않다는 것을 이해해야 한다. 예를 들어, 전술한 예(및/또는 그 태양)는 서로 조합하여 사용될 수 있다. 또한, 특정 상황 또는 재료를 그 범위를 벗어남이 없이 다양한 예의 교시에 적응시키기 위해 많은 수정이 이루어질 수 있다. 본 명세서에 기술된 재료의 치수 및 유형은 다양한 예의 파라미터를 정의하도록 의도되었지만, 이들은 결코 제한적이지 않으며 단지 예시적이다. 상기 설명을 검토하면 많은 다른 예들이 당업자에게 명백할 것이다. 그러므로, 다양한 예의 범위는 그러한 청구범위가 부여되는 등가물의 전체 범위와 함께 첨부된 청구범위를 참조로 결정되어야 한다. 첨부된 청구범위에서, "포함하는" 및 "여기에(in which)"라는 용어는 각각의 용어 "구비하는" 및 "여기서(wherein)"의 말과 동등한 의미로 사용된다. 또한, 다음의 청구범위에서, 용어 "제 1", "제 2" 및 "제 3"등은 단순히 라벨로 사용되며 해당 개체에 숫자 요건을 부과하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 "기반한"이라는 용어는 요소가 부분적으로 기초한 관계뿐만 아니라 요소가 전적으로 기초한 관계를 포함한다. "정의된"이라는 용어의 형태는 요소가 부분적으로 정의된 관계뿐만 아니라 요소가 완전히 정의된 관계를 포함한다. 또한, 다음의 청구범위의 제한은 기능식 청구항 포맷(means-plus-function format)으로 작성되지 않았으며, 그러한 청구 제한이 "~에 대한 수단"이라는 어구에 이어 추가 구조 없이 기능에 대한 진술을 명시적으로 사용하지 않는 한 35 U.S.C. § 112, 여섯 번째 단락에 기초하여 해석되도록 의도되지 않는다. 상술한 모든 이러한 목적 또는 장점이 임의의 특정 예에 따라 반드시 달성될 필요는 없음을 알아야 한다. 따라서, 예를 들어, 당업자는 본 명세서에 설명된 시스템 및 기술이 본 명세서에 교시되거나 제안될 수 있는 다른 목적 또는 장점을 달성할 반드시 필요없이 여기에 교시된 바와 같이 하나의 장점 또는 장점 그룹을 달성하거나 최적화하는 방식으로 구현되거나 수행될 수 있음을 인식할 것이다.
제한된 개수의 예들과 관련하여 주제를 상세하게 설명하였지만, 주제는 이러한 개시된 예에 국한되지 않음을 쉽게 이해해야 한다. 오히려, 주제는 지금까지 설명되지 않았지만 주제의 기술사상 및 범위에 상응하는 임의의 개수의 변형, 변경, 대체 또는 등가 배열을 포함하도록 수정될 수 있다. 추가로, 주제의 다양한 예를 설명하였었지만, 본 개시의 태양은 설명된 예들 중 일부만을 포함할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 일부 예는 특정 개수의 요소를 갖는 것으로 설명되지만, 주제는 특정 개수 이하의 요소로 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 주제는 상술한 설명에 의해 국한되는 것이 아니라 첨부된 청구범위의 범주에 의해서만 국한된다.

Claims (26)

  1. 생물학적 또는 화학적 샘플을 지지하도록 구성된 검출기 표면을 정의하는 구조체;
    광 센서에 의해 검출되는 광자를 사용하여 신호를 전송하는 광 센서 및 회로부를 포함하는 센서 어레이; 및
    광 가이드를 포함하는 가이드 어레이를 포함하는 디바이스로서,
    가이드 어레이의 광 가이드는 검출기 표면으로부터 여기 광 및 방출 신호광을 수신하며, 광 가이드는 센서 어레이의 각각의 광 센서를 향해 뻗어있고 여기 광을 차단하는 필터 물질을 포함하며 방출 신호광이 각각의 광 센서를 향해 전파하게 하며, 상기 필터 물질은 금속 착염 염료(metal complex dye)를 포함하는 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터 물질은 폴리머 바인더 매트릭스(polymer binder matrix)로 현탁되는 금속 착염 염료를 포함하는 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터 물질은 금속 착염 염료 및 폴리머 바인더의 균질의 매트릭스를 포함하고, 균질의 매트릭스는 70:30 내지 90:10의 폴리머 바인더에 대한 금속 착염 염료의 중량 농도비를 포함하는 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    검출기 표면은 샘플을 지지하는 반응 리세스를 포함하며,
    반응 리세스는 센서 어레이의 검출 대역에서 자연 방사선(background radiation)을 무효화하는 굴절률 및 치수를 포함하는 디바이스.
  5. 제 1 항에 있어서,
    a) 금속 착염 염료가 전이금속 착염 염료를 포함하는 것,
    b) 금속 착염 염료가 전이금속 및 염료를 포함하고, 전이금속은 염료의 형광 방출 스펙트럼 프로파일을 중첩시키는 흡수 스펙트럼 프로파일을 가지는 것, 및
    c) 금속 착염 염료가 필터 물질의 자가-형광(auto-fluorescence)을 감소시키는 것 중 적어도 하나를 포함하는 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    필터 물질은 금속 착염 염료와 연계된 반대 이온(counter ion)을 포함하고,
    선택적으로, 반대 이온은 알킬아민(alkyl amine)을 포함하며,
    선택적으로, 알킬아민은 적어도 4개의 탄소 원자의 적어도 하나의 탄화수소 그룹을 포함하는 디바이스.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 생물학적 또는 화학적 샘플을 지지하도록 구성된 검출기 표면;
    광 센서 및 광 가이드를 포함하는 센서 어레이를 포함하는 디바이스로서,
    광 가이드는 검출기 표면으로부터 여기 광 및 방출 신호광을 수신하며, 광 가이드는 센서 어레이의 각각의 광 센서를 향해 뻗어있고 필터 물질을 포함하며, 상기 필터 물질은 금속 착염 염료를 포함하는 디바이스.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
KR1020197038418A 2017-12-28 2018-11-30 형광 범위 잡음이 감소한 검출기 KR102261632B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020217016363A KR102583715B1 (ko) 2017-12-28 2018-11-30 형광 범위 잡음이 감소한 검출기

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762611464P 2017-12-28 2017-12-28
US62/611,464 2017-12-28
US201862644804P 2018-03-19 2018-03-19
US62/644,804 2018-03-19
PCT/US2018/063395 WO2019133182A1 (en) 2017-12-28 2018-11-30 Detector with reduced fluorescence range noise

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217016363A Division KR102583715B1 (ko) 2017-12-28 2018-11-30 형광 범위 잡음이 감소한 검출기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200017431A KR20200017431A (ko) 2020-02-18
KR102261632B1 true KR102261632B1 (ko) 2021-06-07

Family

ID=67058128

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217016363A KR102583715B1 (ko) 2017-12-28 2018-11-30 형광 범위 잡음이 감소한 검출기
KR1020197038418A KR102261632B1 (ko) 2017-12-28 2018-11-30 형광 범위 잡음이 감소한 검출기

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217016363A KR102583715B1 (ko) 2017-12-28 2018-11-30 형광 범위 잡음이 감소한 검출기

Country Status (23)

Country Link
US (5) US10551317B2 (ko)
EP (2) EP3978908A1 (ko)
JP (1) JP6827570B2 (ko)
KR (2) KR102583715B1 (ko)
CN (3) CN209624391U (ko)
AU (2) AU2018397465A1 (ko)
BR (1) BR112019028286B1 (ko)
CA (2) CA3191105A1 (ko)
CL (1) CL2019003784A1 (ko)
CO (1) CO2019014476A2 (ko)
CR (1) CR20190584A (ko)
DK (1) DK3732468T3 (ko)
ES (1) ES2906809T3 (ko)
IL (1) IL271293B (ko)
MX (1) MX2019015855A (ko)
MY (1) MY194752A (ko)
PH (1) PH12019502900A1 (ko)
RU (1) RU2738311C1 (ko)
SA (1) SA519410862B1 (ko)
SG (1) SG11201912255RA (ko)
TW (1) TWI698638B (ko)
WO (1) WO2019133182A1 (ko)
ZA (1) ZA201908274B (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8906320B1 (en) 2012-04-16 2014-12-09 Illumina, Inc. Biosensors for biological or chemical analysis and systems and methods for same
NL2020625B1 (en) * 2017-12-22 2019-07-02 Illumina Inc Two-filter light detection devices and methods of manufacturing same
PE20201178A1 (es) 2017-12-26 2020-11-03 Illumina Inc Sistema sensor
TWI698638B (zh) * 2017-12-28 2020-07-11 美商伊路米納有限公司 具有降低的螢光範圍雜訊的檢測器以及用於降低螢光範圍雜訊的方法
CA3103295A1 (en) 2018-09-14 2020-03-19 Illumina, Inc. Flow cells and methods related to same
TWI688088B (zh) * 2019-07-24 2020-03-11 晶相光電股份有限公司 影像感測裝置及影像感測系統
US11105745B2 (en) * 2019-10-10 2021-08-31 Visera Technologies Company Limited Biosensor
US11557625B2 (en) * 2020-04-20 2023-01-17 Omnivision Technologies, Inc. Image sensors with embedded wells for accommodating light emitters
CN112924427B (zh) * 2021-02-02 2022-07-08 中国农业科学院特产研究所 一种消除植物组织自体荧光的方法
GB2607603A (en) * 2021-06-08 2022-12-14 Spectrum Logic Ltd Imaging apparatus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002022935A (ja) 2000-07-06 2002-01-23 Fuji Photo Film Co Ltd 光学フィルター
US20090111207A1 (en) 2005-10-18 2009-04-30 Houtai Choumane Method of fabricating an integrated detection biosensor
US20100065726A1 (en) 2006-09-01 2010-03-18 Pacific Biosciences Of California, Inc. Substrates and optical systems and methods of use thereof

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3463867B2 (ja) * 1999-09-24 2003-11-05 富士電機株式会社 蛍光色変換膜、それを用いた蛍光色変換フィルターおよび該蛍光色変換フィルターを具備した有機発光素子
US7081991B2 (en) * 2003-03-14 2006-07-25 Rockwell Collins, Inc. Dye-based filter
US7245079B2 (en) * 2003-05-28 2007-07-17 Solutia Incorporated Plasma display panel filters comprising multiple layers
US7924384B2 (en) 2003-07-14 2011-04-12 Hitachi Displays, Ltd. Display device
JP4701739B2 (ja) * 2005-02-17 2011-06-15 パナソニック株式会社 蛍光測定装置
US7226831B1 (en) 2005-12-27 2007-06-05 Intel Corporation Device with scavenging spacer layer
EP2489745B1 (en) 2006-06-05 2017-01-11 California Institute Of Technology Real time micro arrays
US8637436B2 (en) 2006-08-24 2014-01-28 California Institute Of Technology Integrated semiconductor bioarray
JP4909656B2 (ja) * 2006-06-26 2012-04-04 富士フイルム株式会社 Ｄｎａ解析用デバイス、ｄｎａ解析装置
JP5376963B2 (ja) * 2008-01-25 2013-12-25 富士フイルム株式会社 光電変換素子及び撮像素子
US9382450B2 (en) * 2009-01-20 2016-07-05 Cabot Corporation Compositions comprising silane modified metal oxides
EP2221606A3 (en) * 2009-02-11 2012-06-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Integrated bio-chip and method of fabricating the integrated bio-chip
CA2790393C (en) 2010-02-19 2019-03-12 Pacific Biosciences Of California, Inc. Integrated analytical system and method
US8262744B2 (en) * 2010-05-18 2012-09-11 Milliken & Company Optical brighteners and compositions comprising the same
US9702823B2 (en) * 2011-09-30 2017-07-11 Life Technologies Corporation Optical systems and methods for biological analysis
KR101359379B1 (ko) * 2012-03-28 2014-02-07 광주과학기술원 Ｃｍｏｓ 이미지 센서의 픽셀 분석을 이용한 고감도 바이오센서
US8906320B1 (en) 2012-04-16 2014-12-09 Illumina, Inc. Biosensors for biological or chemical analysis and systems and methods for same
KR102074945B1 (ko) * 2013-03-14 2020-02-07 삼성전자 주식회사 광 바이오센서 및 바이오 센싱 시스템
RU133932U1 (ru) * 2013-03-15 2013-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие Государственный научно-исследовательский институт биологического приборостроения (ФГУП "ГосНИИБП)" Устройство для считывания люминесцентных сигналов с поверхности биочипов
CN110411998B (zh) * 2013-12-10 2022-06-07 伊鲁米那股份有限公司 用于生物或化学分析的生物传感器及其制造方法
US9606068B2 (en) 2014-08-27 2017-03-28 Pacific Biosciences Of California, Inc. Arrays of integrated analytical devices
US10174363B2 (en) * 2015-05-20 2019-01-08 Quantum-Si Incorporated Methods for nucleic acid sequencing
TWI571626B (zh) * 2015-07-15 2017-02-21 力晶科技股份有限公司 具有奈米腔的集成生物感測器及其製作方法
US10488639B2 (en) 2015-10-08 2019-11-26 Visera Technologies Company Limited Detection device for specimens
WO2017188441A1 (ja) * 2016-04-28 2017-11-02 凸版印刷株式会社 解析デバイス、解析キット、及び解析システム
JP2018093052A (ja) * 2016-12-02 2018-06-14 ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社 固体撮像素子およびその製造方法、並びに電子機器
CN109425591B (zh) * 2017-08-31 2021-06-25 清华大学 一种一维纳米材料的观测方法
TWI698638B (zh) * 2017-12-28 2020-07-11 美商伊路米納有限公司 具有降低的螢光範圍雜訊的檢測器以及用於降低螢光範圍雜訊的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002022935A (ja) 2000-07-06 2002-01-23 Fuji Photo Film Co Ltd 光学フィルター
US20090111207A1 (en) 2005-10-18 2009-04-30 Houtai Choumane Method of fabricating an integrated detection biosensor
US20100065726A1 (en) 2006-09-01 2010-03-18 Pacific Biosciences Of California, Inc. Substrates and optical systems and methods of use thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US11852586B2 (en) 2023-12-26
CR20190584A (es) 2020-03-06
TWI698638B (zh) 2020-07-11
SA519410862B1 (ar) 2022-09-05
EP3732468A4 (en) 2020-12-02
US20240094125A1 (en) 2024-03-21
WO2019133182A1 (en) 2019-07-04
TW201930878A (zh) 2019-08-01
AU2018397465A1 (en) 2020-01-16
CL2019003784A1 (es) 2020-07-10
KR102583715B1 (ko) 2023-10-04
US20200166461A1 (en) 2020-05-28
AU2021203297A1 (en) 2021-06-17
US11333604B2 (en) 2022-05-17
US20190204226A1 (en) 2019-07-04
CA3067249C (en) 2023-04-25
BR112019028286A2 (pt) 2020-07-14
CA3191105A1 (en) 2019-07-04
US20220260492A1 (en) 2022-08-18
KR20200017431A (ko) 2020-02-18
CN115078317A (zh) 2022-09-20
CA3067249A1 (en) 2019-07-04
MX2019015855A (es) 2021-04-07
SG11201912255RA (en) 2020-01-30
CN109975255B (zh) 2022-04-19
IL271293A (en) 2020-01-30
US10883937B2 (en) 2021-01-05
CO2019014476A2 (es) 2020-04-13
US20210003505A1 (en) 2021-01-07
BR112019028286B1 (pt) 2021-10-26
IL271293B (en) 2021-03-25
EP3732468A1 (en) 2020-11-04
ES2906809T3 (es) 2022-04-20
ZA201908274B (en) 2021-04-28
AU2021203297B2 (en) 2023-05-18
EP3732468B1 (en) 2021-12-15
NZ759983A (en) 2021-08-27
EP3978908A1 (en) 2022-04-06
DK3732468T3 (da) 2022-02-14
CN109975255A (zh) 2019-07-05
US10551317B2 (en) 2020-02-04
JP6827570B2 (ja) 2021-02-10
PH12019502900A1 (en) 2020-09-14
MY194752A (en) 2022-12-15
JP2020531797A (ja) 2020-11-05
RU2738311C1 (ru) 2020-12-11
CN209624391U (zh) 2019-11-12
KR20210066028A (ko) 2021-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102261632B1 (ko) 형광 범위 잡음이 감소한 검출기
US11366060B2 (en) Apparatus for detecting fluorescent light emitted from a sample, a biosensor system, and a detector for detecting supercritical angle fluorescent light
RU2819048C1 (ru) Детектор с уменьшенным шумом в диапазоне флуоресценции
NZ759983B2 (en) Detector with reduced fluorescence range noise
AU2016208337B2 (en) Sensing module and sensing method
WO2023205729A1 (en) Polarization based sensing

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant