[发明专利]基于标准CMOS工艺的细胞膜电位传感器

权利要求书

1.一种基于标准CMOS工艺的细胞膜电位传感器，其特征在于：所述细胞膜电位传感器包括场效应管漏区和场效应管源区构成的MOS场效应管，所述MOS场效应管与氧化层连接，所述氧化层上覆盖多层金属栅极结构，所述多层金属栅极结构自下而上依次包括连接层、金属1层、通孔层和金属2层，所述金属2层上设有供活体细胞培养的裸露微电极。

2.如权利要求1所述的基于标准CMOS工艺的细胞膜电位传感器，其特征在于：所述金属2层通过微电子开压焊区工艺形成行列排列的裸露微电极。

3.如权利要求1或2所述的基于标准CMOS工艺的细胞膜电位传感器，其特征在于：所述裸露微电极经过蒸发或者化学镀金工艺后可直接将活体细胞培养其上。

4.如权利要求1或2所述的基于标准CMOS工艺的细胞膜电位传感器，其特征在于：所述细胞膜电位传感器还包括片上信号处理电路，用以原位放大微弱的细胞膜电位信号。

5.如权利要求4所述的基于标准CMOS工艺的细胞膜电位传感器，其特征在于：所述片上信号处理电路包括有源预处理传感电路、参考源电路、逻辑控制电路和输出缓冲电路，所述有源预处理传感电路采用阵列加模块化结构，控制电路用以完成传感单元的行列扫描和工作模式控制，所述传感电路、参考源电路均与逻辑控制电路连接，所述逻辑控制电路与输出缓冲电路连接。

6.如权利要求5所述的基于标准CMOS工艺的细胞膜电位传感器，其特征在于：所述有源预处理传感电路包括差分放大器和二次采样电路，所述差分放大器正向输入端串联第一MOS开关与所述裸露微电极相连，所述差分放大器负向输入端接外部参考电极，所述正向输入端与负向输入端之间并联第二MOS开关；

所述二次采样电路包括第三MOS开关、第四MOS开关、第一采样电容和第二采样电容，所述差分放大器的输出端同时与第三MOS开关、第四MOS开关连接，所述第三MOS开关与第一采样电容16连接，所述第四MOS开关与第二采样电容连接。