TW385365B - Fluorescence sensing device and method for determining the presence or concentration of an analyte in a liquid or gaseous medium - Google Patents

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經濟部中央標準局貞工消費合作社印裝 第87107405號專利申請案 M a y •匕 中文說明書修正頁(88年9月） 一 β7 | '蛾f J|_亦 五、發明説明（） 件之符號說明 10 ， 22 ， 62 LED 11 光線 12 P-N接面 14，16 電引線 20 感測器 23 光檢波器 24，26 輸入引線 25 光敏區 28 P - N接面 29 孔 31 > 33 電引線 32 螢光基體/聚 合物基體 34 光線 36 勞光指TF分子 37 光線 39 反射用非導電 性材料 41 光學截止用遽光器 42 濾光器 50 基片 53 光檢波器 60 感應裝置 63 連接塾片 64 基片 65 陽極表面/第 二半導體層 66 陰極表面/第 一半導體層 68 發光接面 69 孔 70，71 電引線 72 光檢波器 73 N型半導體區 74 p型半導體區 75 濾光器 80 感測器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)_ 訂 -53 - 本紙張尺度適用中國國家橾準{ CNS ) A4規格（210X297公釐） 發明説明（ 發明背景 經濟部中央標準局另工消費合作社印製 發明領域 本發明係有關於一種用來測定液體或氣體媒體中一分析 物存在情形或其濃度之光電感應裝置。本發明尤有關於一 種特色在於其極爲袖珍、響應極快且信號雜音比極高的勞 光感應裝置。 2.技術背景 本文·引爲參考的美國專利5,517,313號揭露—種勞光感測 裝置，包括-含有^指*分子的層疊陣列、_高通滤光 器以及一光檢波器。於此裝置中，最好爲發光二極體 ("LED")之光源至少部份位於指示材料内，俾發自光源的 入射光使指示分子發出榮光β高通遽波器使所發射的光線 到達;檢波器，並自光源濾出雜散入射光。 美國專利第5,517,313號所揭露裝置使用的指示分子藉由 局部分析物調節，亦即減弱或增強。例如，橘紅色的三 (4,7-脱苯-1，1〇-菲繞林）釕（11)高氣酸鹽複合物藉局部 的氧來猝滅。因而，此複合物可有利地用來作爲氧感應裝 置的指示分子。同樣已知有其他會受特定分析物影響的指 不分子。 於美國專利5,517,313號中所揭露感應裝置中，含有指示 分子巧材料可供分析物滲入。分析物可自周圍測試媒體擴 散於材料内，藉此影響指示分子所發射的螢光。光源、含 才曰不分子材料、高通濾波器與光檢波器配置成，指示分子 所發出螢光撞擊光檢測器’產生可指示周圍媒體中分析物 ----—-----〇-----—IT------η - L (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙张尺度適用中國®^準（CNS) (21〇><297公幻 起濟部中央標率局月工消費合作社印衆 A7 B7 五、發明説明（2 ) 濃度的電予信號。 美國專利5,517,313號固然代表—種對習知技術的顯著改 良，傳仍有感應裝置更袖珍，更廉償，甚至具有本文所逑 優異感應特徵的需要β因此，本發明目的在於提供—種對 上述專利所揭露感應裝置的改良。 圖式之簡單銳明 茲參考附圖説明本發明，其中： 第1圖係顯示習知發光二極禮之立體圖； 第2圖係顯示本發明感應裝置之立體圖； 第3圖係沿第2圖3-3線所取的第2圖所示感應裝置橫剖 視圖； 第4圖係本發明另一感應裝置實施例之橫剖視圖； 第4a圖係第4圖所示感應裝置分解圖； 第5圖係本發明再另一感應裝置實施例之橫剖視圖； 第6圖係本發明再另一感應裝置實施例之橫剖視圖； 第7.圖係第6圖所示感應裝置之上視圖； 第8與9圖顯示根據本發明再另一實施例用於感應裝置 之光檢波器； " 第1 0圖係本發明再另一實施例之橫剖視圖； 第1 1圖係本發明再另一實施例之橫剖視圖； 第Ο圖顯示一複合感應裝置實施例，其係用來同時測 定周園氣體或液體媒體中複數分析物的存有情形或其濃户 者。 又 本紙張尺度適用中國國家楳準（CNS ) A4規格（2丨0X297公慶） --------Λ，衣------1T------ t- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貞工消費合作社印裝 第87107405號專利申請案 M a y •匕 中文說明書修正頁(88年9月） 一 β7 | '蛾f J|_亦 五、發明説明（） 件之符號說明 10 ， 22 ， 62 LED 11 光線 12 P-N接面 14，16 電引線 20 感測器 23 光檢波器 24，26 輸入引線 25 光敏區 28 P - N接面 29 孔 31 > 33 電引線 32 螢光基體/聚 合物基體 34 光線 36 勞光指TF分子 37 光線 39 反射用非導電 性材料 41 光學截止用遽光器 42 濾光器 50 基片 53 光檢波器 60 感應裝置 63 連接塾片 64 基片 65 陽極表面/第 二半導體層 66 陰極表面/第 一半導體層 68 發光接面 69 孔 70，71 電引線 72 光檢波器 73 N型半導體區 74 p型半導體區 75 濾光器 80 感測器 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)_ 訂 -53 - 本紙張尺度適用中國國家橾準{ CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 ___ B7 五、發明説明（3 ) 登明之概要 根據本發明，一種用來測定液體或氣體中分析物存在情 形或其濃度之螢光感應裝置包括： (a) 一發光P-N接面（下稱發光二極體（"LED。，該 LED大致垂直於P-N接面的平面方向具有—孔，該 孔配置成一互接面施加電位能時，該接面所發光線 射入該孔内； (b) 一容納在至少該孔一部份内之分析物滲入螢光基 體，孩螢光基體含有螢光以該螢光基鱧内分析物減 弱或增強的指示分子；該LED與螢光指示分子選用 LED所發射波長會激勵指示分子内螢光者；及 (Ο 一光檢波器’位於該孔一端’產生一響應該螢光指 示分子所發射螢光的電子信號。 發明之詳細説明 第1圖顯示一習知led » LED 10包含一層N型半導體與

一？型半導體’於P-N界面12形成一發光接面。當互p_N 接面1 2譬如經由電引線丨4與1 6施加電位能時，光線丨丨於 大約與接面同一平面自接面發射。如美國專利第5,517 313 號專利所揭露•，此種LED的邊緣發光特徵用來經由一光 電感應裝置内的螢光基體層橫向導引光線極爲有利。 LEDs傳統上係藉由使用習知熔融摻雜技術製備一雙層 半導體晶圓，且接著將晶圓成品切割或細切成適當大小晶 片’予以製成。典型LEDs極小，其大小沿邊緣爲200-300 微米。 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNs ) A4規格（210X297公釐） 'Λ1— ·-* (諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 in A7 B7 經濟部中央標準局兵工消费合作社印絮 五、發明説明（4 根據本發明，令人稱奇的是，孔或凹穴可切LED晶 片中而不致於破壞或實質上損壞發光P_N接面的功能。如 此，在互接面施加電位能時，光線即自接面射入孔或凹穴 内。第2圖係本發明裝置之部份剖視立體圖。感測器2〇包 含一LED 22，具有用來互Ρ-Ν接面28施加電位能的輸入 引線24與2 6。LED於大致垂直於ι»_Ν接面28之位向切有 一孔 2 9。 如第3囷所示，一聚合物基體32置於孔29中，此聚合物 基體32含有螢光指示分子，其勞光藉分析物減弱或増 強。螢光基體可供分析物滲入，俾暴露於孔29開口端的 氣體或液體媒體中的分析物可擴散於螢光基體32中。孔 2 9可注滿到光線射入螢光基體3 2内的程度。譬如，孔2 9 可％全注滿（亦即’平行於L E D頂面）。孔2 9亦可注滿到 足以覆蓋Ρ-Ν接面28的程度。 於本發明一實施例中，一光檢波器2 3可位於LED 22 — 端’於孔29附近具有一光敏區25。光檢波器可爲由二半 導趙接面形成的習知固態光電裝置。一較佳實施例之光敏 區25係孔29之鄰近區域。光敏區可藉此技藝周知的光罩 技術製成。光檢波器23所產生的電信號經由電引線33與 31傳至適當放大與計量電路（未圖示）。 第3圖横剖圖示感應裝置2〇的操作。當藉由引線24與 26對P-N接面28施加電位能時，光線34即射入孔29内所 含之螢光基體32内。當光線撞擊到螢光指示分子36時， 具肴一強度之分子螢光依螢光基體32中分析物的濃度而 {諳先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .'Λ，衣. 卜纸張尺度適用中國國家標準（〇阳）八4規格（2丨0父297公资） 五、發明説明（ 5 kl B7 經濟部中央標皁局員工消费合作社印製 定° —部份螢光向下導向光檢波器23並撞擊光敏區25。 光橫波器23與光敏區25產生一藉引線33與31傳送的電信 號。 如第3圖所示，自接面28射入螢光基體32的光線經 由内部反射有效陷捕於裝置内，藉此增進裝置的整體效 能°例如’未於第一次通經螢光基體3 2吸收的光線3 7可 自孔29的壁部反射入螢筅基體而有另一次機會撞擊螢光 指示分子。 裝置的性能可藉由此一反射用非導電性材料3 9塗敷led 22的壁部進一步增強。例如，可使用乳劑材料來塗敷LEd 22之壁部。如此’其他方式下會自裝置傳出的光線即經 由LED 22壁部反射入螢光基體32内。 孔2 9可藉任何方便技術形成於led 22内。經察，孔可 藉一激元雷射，最好藉可發出大約248納米波長的光線 者’形成於LED 22内。激元雷射亦使用大約1 9 3納米的低 效波長。雷射光束的X、Y座標位置藉孔徑控制，而孔2 9 的深度則藉脈衝數控制。孔29的大小可随感應裝置20的 用途有所不同。孔29可完全異穿LED 22。替代地，半導 體之一壁部或疊層可保留在光檢波器附近的孔部，只要足 以使螢光指示分子所發射光線透射即可。穿過p_N接面的 淺孔亦適用《孔29可爲任何所需形狀。較佳者爲圓筒 形。孔29直徑宜約1〇至3〇〇微米，較佳者約20至200微 米，最佳者約1〇〇至150微米。 分析物可滲入螢光基體32最好爲一種内部散佈有螢光 -8 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公釐） ---------^3 ^-- * - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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C A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明说明（6 指示分子的聚合物基體。最好聚合物爲可模塑於孔29 内’藉由蒸發沈積’乃至於由單體或低聚物於原處聚合 者。使用於基體的聚合物可以指示分子的激勵與發射波長 選擇性傳送。 可使用多種聚合物來製備螢光基體32。經察，適用來 製備氧感應裝置的聚合物係General Eiectric company， Pittsfield，ΜΑ，USA所售硅烷尺·!^ 118。此聚合物可溶解 於1:1至1:6的汽油醚/三氣曱烷混合物中’以約〇1至約1 mM濃度將上述螢光指用釕複合物混合於聚合物溶液中， 再將最後混合物留置於孔29中。液劑蒸發會造成螢光基 體32沈積於孔29内。 如第2至4圖所示，於本發明一實施例中，電引線可附 接於形成LED 22的半導體材料頂部，且電引線2 4連接於 LED 22底部。如第4a圖清晰顯示，電引線31與33最好分 別附接於光檢波器23的頂部與底部β於一較佳實施例 中，電引線24與31可埋設在連接LED 22於光檢波器2 3的 環氧材料中。 於另一實施例中，；LED 22的下表面與光檢波器2 3的上 表面電連接，從而可使用共同電連接（未圖示）。可使用導 電黏劑來連接光檢波器23及LED 22，俾便於此電連接β 由於感應裝置20如此配置，故鮮有發自接面28的入射 光會到達光檢波器2 3。惟，少量的光可經由内部反射到 達光檢波器。此外，行經孔2 9的周圍光線可到達光檢波 器23。如第4圖所示，一光學截止用濾#器41可介置於螢 -9- 泰紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） VI-·.· ^ ,衣1τ-------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消費合作社印^ A7 B7 五、發明説明（7 ) 光基趙32與光檢波器23之間》濾光器41設計成可傳送螢 光指示分子36所發射的螢光，並濾出LED 22所發射的入 射光以及大部份周圍的光線，這些光線在其他方式不會到 達光檢波器23。光檢波器23、濾光器41與LED 22可藉一 黏劑連接。第4a圖係第4圖所示感應裝置之分解圖。 於一實施例中，光學用濾光器41塗敷於檢波器23上。 適當光學用遽光塗層可自〇pticai Coating Laboratory. Inc.， Santa Rosa, California，USA購得，並以習知方法塗敷，如 美國專利第5,200,855號所述。於另一實施例中，光學用濾 光器可爲一彩色環氧樹脂，用來埋置連接於LED 22的引 線2 4。例如，一適當彩色環氧樹脂可自CVI Laser, Corp.， Albuquerque，New Mexico 購得。 於再另一實施例中，如第5圖所示，一光學用濾光器42 可置於光檢波器23與螢光基體32之間的孔29内。一適當 光學用ϊ慮光器可爲譬如自CVI Laser，Corp·，Albuquerque, New Mexico購得之環氧樹脂型濾光器。 第6與7圖顯示本發明另一實施例之光電感應裝置6〇。 感應裝置60—由一基片64支持之LED 62。LED 62最好藉 由沈積一第一半導體層66(譬如GaNn型材料）於基片64 頂部，並接著將一第二半導體層65(譬如GaNp型材料）於 第一半導體層上來形成，半導體層66與65的P-N界面形 成一發光接面68。LED 62的半導體層厚度宜約2至30微 米，較佳者爲約5至20微米，最佳者宜約8至12微米。 LED 62具有輸入引線24與26 ,用來互P-N接面68施加 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準{ CNS ) A4規格（210X297公釐〉 . 衣 訂 (讳先閲请背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標孪局負工消費合作社印製 -11 A7 B7 五、發明説明（8 ) 電位能。如第6圖所示，輸入引線26連接於陽極表面65， 而輸入引線24則連接於陰極表面66 »於一較佳實施例 中.，如第6圖所示，輸入引線2 4連接於LED 62的陰極表面 66下部。輸入引線24亦可如以上配合第2圖所説明連接於 陰極表面66。復根據較佳實施例，輸入引線26藉高電導 材料製連接墊片63連接於LED 26的陽極表面65 〇連接墊 片63最好由金製成，惟亦可由此技藝中人士所周知的其 他高電導材料製成。輸入引線2 6可藉例如球形接合或楔 形接合等適當方法接合於連接墊片63。 一孔69於大致垂直於含P-N接面68的平面的位向形成 於LED 62内。如以上配合第2-4圖所説明，聚合物基體32 置於孔69内，此孔69容納有螢光藉分析物減弱或增強的 螢光指示分子。由於如上所述LED 62厚度極小，敌孔6 9 最好以此技藝人士所周知的技術遮蔽LED 62的一部份予 以蝕刻。本實施例所用來形成孔6 9的遮蔽與蚀刻方法較 上述雷射切除技術更具優點。 基板64可由大致以指示分子發射波長光學傳送的任何 適當材料製成。最好基片64由可沈積或形成LED材料於 其表面上的材料製成。於一較佳實施例中，基片64由一 非電導SiC材料製成。LED 62與基板64可藉製造或沈積 等任何方便技術接合在一起。 復根據本實施例，如第6圖所示，一光檢波器7 2位於基 板64下部’具有一光敏區於孔69下面。光檢波器72可以 係二半導體界面製成的固態光電裝置。如第6圖所示，於 私紙張尺度適财關家標準（CNS ) 格（2丨0)<297公楚） --------Λ 衣------1Τ------^ (諳先閱讀背面之注¾.事項再> 填寫本f) . 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Α7 Β7 五'發明説明（9 ) 一實施例中，一N型半導體區73與一p型半導體區74形成 於基片64内。半導體區73與74可藉此技藝人士所周知的 技術製成。例如，半導體區73可如第8圖所示，藉由遮蔽 基板64的一部份並熔融摻雜基片64之一未遮蔽區來形 成。如第9圖所示，半導體區74可藉由遮蔽基板與半導體 區73的一部份，並熔融摻雜半導體區73未遮蔽部份來形 成。光檢波器72所產生的電信號經由電引線7〇與71傳送 至適當放大與計量電路（未顯示）。 一光學截止用濾光器可介置於螢光基體32與基片72之 間。如第1 0圖所示，於—較佳實施例中，一濾光器7 5可 置於發光基體32與基板64之間的孔69内。如同濾光器 41 ’遽光器75設計成可傳送螢光指示分子36所發射的螢 光’並濾出LED 62所發射的入射光以及周園光線的絕大 部份，這些光線在其他方式下會到達光檢波器23 ^ 一較 佳爐光器係如 Optical coating Lab〇rat〇ries Inc，Santa Rosa ’ California USA所售以及本文弓丨爲參考的美國專利第 5,200,855所揭露的薄膜狀二色向Si〇2 /Ti〇2電子光束沈積 濾光器，如美國專利第5,2〇〇,855號所述。當然，亦可使用 具有其他典型構成的適當濾光器。 如以上配合第6與10圖所述，感應裝置6〇最好爲—具有 LED區與一檢波器區的單塊構造。於一較佳實施例中， 感應裝置60亦可具有一濾光器區。 根據本發明再另一實施例，如第1 1圖所示，一習知光 棟农器（加4蜋米檢波器23 )可位於基片Μ一端，具有一 .( ...... .~ 12 ~ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（2K)x297公釐〉 -----1----^ ^------ΐτ------^ • ' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員X消费合作.社印製 A7 ___ B7 五、發明説明（ΊΟ ) 光敏區25於孔69下面》光檢波器23可以一適當光導黏劑 接合於基片64。如上所述，光檢波器23所產生的電信號 經由電引線31與33傳送至適當放大與計量電路（未圖 示）。如上所述，根據本實施例，感應裝置6〇亦可設有一 光學截止用遽光器。如第11圖所示，光學截.止用遽光器 75可置於螢光基體32與基片64之間的孔69内。於另一實 施例中，一光學截止用遽光器可如以上配合第2_4圖所示 介置於基片64與光檢波器23之間。 二電引線31與33因如第11圖所示自光檢波器23的上下 區域伸延，惟亦可自光檢波器23底部伸延。本文所述適 當底部連接式光檢波器或「觸發晶片j可例如自Advanced Photonics，Camarillo，California 購得。底部連接式光檢波 器亦可配合參考第2-5圖所説明感應裝置使用。 本發明感應裝置特徵在於其體積特別小β例如，感應裝 置的整體大小於邊緣爲200-300微米。此等感應裝置亦可 具有於邊緣大至約5 0 0微米，小至5 0微米的整體大小。如 此’感應裝置即可用於微型用途上。例如，感應裝置可小 到能植入皮下或血管中》感應裝置圖配合氧濃度檢測加以 說明，惟指示分子亦可選用對葡萄糖、某些荷爾蒙、酶等 敏感者。 螢光基體材料的極小體積與光檢波器72及23的極小光 敏區使裝置具有極低暗電流。如此，本發明信號雜音比即 可極佳。 由於本發明感應裝置特別小，故可使用複合感巧裝置來 1111 ~ ^ ^ , (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ， -13- A7 A7 經濟部中央榡準局頁工消费合作社印製 _______ B7 五、發明説明（11 ) 同時測定周園氣體或液體媒體中複數分析物的存有情形或 其濃度。如第12圖所示，於一實施例中，一感應裝置8〇 包括一LED區，可含有複數LEDs 62 ;以及一檢波器區， 可含有複數光檢波器53 »諸LEDs 62可藉製造或沈積等適 當而又方便的技術形成於基片50上。基片50最好可由一 非電導SiC材料製成，惟亦可使用此技藝人士所周知的其 他適當基片材料》第12圖所示各LEDs 62基本上具有與配 合第6、7或10圖所説明者相同的構造。最好各LEd包括 —螢光基體32，其包含其螢光藉不同分析物減弱或增強 的螢光指示分子36 » 如弟12圖所示’根據此實施例’光檢波器53可形成在 基片50—侧。光檢波器53最好包含用於基片5〇上各lED 的個別光敏區。各光敏區定位或於孔69内接收發自勞光 指示分子的螢光。如配合第8與9圖所説明，光檢波器可 藉由遮蔽並熔融摻雜形成有個別Ρ型與!^型半導體區的基 片50來形成。光檢波器53所產生的信號經由電引線7〇與 71傳送至適當放大與計量電路（未圏示）^ 如配合第12圖所説明’感應裝置80最好爲—具有led 區與檢波器區的單塊構造。於一較佳實施例中，感應裝置 80亦具有一濾光器區。 本發明榮光感應裝置圖配合某些較佳實施例加以說明， 惟熟於此技藝人士當知’在不脖離所附申請專利範圍界定 的本發明精神與範疇下，可作種種變更與改良。 ____-14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ---------CII-----訂------^ (靖先閱讀背面之注項再填寫本頁)

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A8 B8 C8 六、-- L —種螢光感應裝置，係用來測定液體或氣體媒體中分析 物存在情形或其濃度者，包括： U)—發光體（"LED")，具有一半導體接面， 該LED具有一孔，在位向上大致垂直於半導體 接面配置成在互此接面施加一電位能時，光 線自該接面射入該孔内； (b)—分析物可1入螢光序體，容納在該孔内，該 榮光基體含有螢光指示分子，其螢光藉該勞光 基體内之分析物減弱或増強，選用該LED與替 光指示分子，俾LED所發射波長激勵指示分子 内的螢光：及 (C) 一光檢波器’位於該孔一端，產生—響應該勞 光指示分子所發射螢光的電子信號。 2. 如申請專利範圍第1項之螢光感應裝置，其中螢光基體 包括散佈在一聚合物内的勞光指示分子，其係.以勞光指 示分子的激勵與發射波長傳送光線者。 3. 如申請專利範圍第1項之螢光感應裝置，其中LED的最 長邊緣小於大約5 0 0微米。 4. 如申請專利範圍第3項之螢光感應裝置，其中leD中的 孔具有大約10至500微米的直徑。 5. 如申請專利範圍第1項之螢光感應裝置，其中進—步包 括一反射塗層於LED外壁上。 6. 如申請專利範圍第1或5項之螢光感應裝置，其中進一 步包括一光學截止用濾光器，介置於螢光基體與光檢波 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） - I HI -II - ίι— ! i I Μ- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ;if 8888 ABCD 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 六、申請專利範圍 器之間，該濾光.器可傳送螢光指示分所發射波長的光 線，並吸收或阻E D所發射波長的光線。 7. 如申請專利範圍第6項之螢光感應裝置，其中該光學截 止用濾光器塗敷於該光檢波器上。 8. 如申請專利範圍第6項之螢光感應裝置，其中該光學截 止用濾光器設置於該螢光基體與該光檢波器之間的孔 内。 9. 如申請專利範圍第1或5項之螢光感應裝置，其中指示 分子爲三（4,7-聯苯-1,10-菲繞林）釕（II)高氣酸鹽複合 物0 10. 如申請專利範固第1項之螢光感應裝置，其中led厚度 大約1 0至2 0微米。 11. 如申請專利範圍第i項之螢光感應裝置，其中該感應裝 置包括複數LEDs，各具有一孔以容納該可滲入分析物 螢光基體。 12. 如申請專利範圍第i i項之螢光感應裝置，其中各該 LEDs内之該可滲入分'析物螢光基體含有螢光指示分 子，其螢光藉不同分析物減弱或增強。 13. 如申請專利範圍第！項之螢光感應裝置，其中該螢光感 應裝置係一單塊構造。 14. 如申請專利範圍第i 3項之螢光感應裝置，其中該單塊 構造包括一LED區與一檢波器區。 15. 如申請專利範圍第1 4項之螢光感應裝置，其中該單塊 構造包括一濾光器區。 -16- 本纸張尺度逋用中困國家揉準（CNS )Λ4規洛（210X297公釐） ----------- -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本育) ir 經濟部中央梯準局貝工消費合作社印製 A8 B8 C8 _____ D8 六、申請專利範圍 16.如申請專利範圍第14項之螢光感應裝置，其中該led 區具有大約10至20微米的厚度。 17_如申請專利範圍第1項之螢光感應裝置，其中leD的最 長邊緣小於大約3 0 0微米。 18· —種測定液體或氣體媒體中分析物存在情形或其濃度之 方法，包括以下步驟： (a) 形成一具有一半導艘接面之發光二極體（"led") 於一基片上； (b) 形成一孔於該LED内，其位向大致垂直於半導 體接面，配置成，當互接面施加電位能時，光 線自該接面.射入該孔内； (c) 將一可滲入分析物螢光基體置於該孔内，該螢 光基體含有螢光指示分子，其螢光藉勞光基體 内的分析物減弱或增強；選用該led與勞光指 示分子，俾LED所發射波長激勵指示分子内的 營光；及 (d) 形成一光檢波器於該基片一端，產生_響應該 螢光指示分子所發射螢光的電子信號。 19. 如申請專利範圍第18項之測定液體或氣體媒體中分析 物存在情形或其濃度之方法，其中進一步包括將該螢光' 感應裝置製成單塊構造的步驟。 20. 如申請專利範圍第18項之測定液體或氣體媒體中分析 物存有情形或其濃度之方法，其中形成孔於該led内的 步驟進一步包括蝕刻一孔於該LED内的步驟β _-17- 7^呢）八4规格（210><297公釐） ---------f"-- -- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 21.如申請專利範圍第1 8項之測定液體或氣體媒體中分析 物存有情形或其濃度之方法，其中形成一 LED於基片上 的步驟進一步包括形成一 LED於一 SiC製基片上的步 驟。 -18- 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4说格（210X297公釐） (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁)