[发明专利]一种植入式蓝宝石基二维神经激励芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种植入式蓝宝石基二维神经激励芯片，其特征在于，包括： 

蓝宝石(Al₂O₃)衬底(1)，在蓝宝石衬底(1)的一个表面上设有m×n电致发光阵列，在蓝宝石衬底(1)的另一个表面上设有m×n蓝宝石探针阵列，m×n电致发光阵列中的发光单元(2)与m×n蓝宝石探针阵列中的探针单元(3)相对应，m为1到20之间的任一正整数，n为1到20之间的任一正整数，所述m×n蓝宝石探针阵列为所述植入式蓝宝石基二维神经激励芯片的可植入部分。 

2.根据权利要求1所述的基于阵列蓝宝石基波导探针的植入式二维神经激励芯片，其特征在于： 

所述的m×n电致发光阵列中的电致发光单元(2)包括：氮化镓(GaN)缓冲层(21)，在氮化镓缓冲层(21)上设有硅掺杂n型氮化镓(22)，在硅掺杂n型氮化镓(GaN:Si)(22)上方设有镁掺杂p型氮化镓(GaN:Mg)(23)，在硅掺杂n型氮化镓(22)与镁掺杂p型氮化镓(23)之间设有5～20级氮化镓/铟镓氮量于阱，所述5～20级氮化镓/铟镓氮(InGaN)量子阱包括5～20层铟镓氮量于阱(242)，在相邻两层铟镓氮量子阱(242)之间有氮化镓势垒层(241)，在硅掺杂n型氮化镓(22)上连接有阴极(25)，在镁掺杂p型氮化镓(23)上连接有阳极(26)。 

3.根据权利要求1所述的基于阵列蓝宝石基波导探针的植入式二维神经激励芯片，其特征在于： 

所述的m×n蓝宝石探针阵列中的蓝宝石探针单元(3)由直接从蓝宝石衬底(1)上延伸形成的蓝宝石波导(31)以及从蓝宝石波导(31)上直接延伸形成的蓝宝石探头(32)组成。 

4.一种权利要求1所述基于阵列蓝宝石基波导探针的植入式二维神经激励芯片的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤： 

步骤1：制备厚度大于1毫米的蓝宝石衬底(1)，在蓝宝石衬底(1)的一个表面依次制备氮化镓缓冲层(21)、硅掺杂n型氮化镓层(22)、5～20级氮化镓/铟镓氮量子阱(24)及镁掺杂p型氮化镓层(23)； 

步骤2：在制备好的镁掺杂p型氮化镓(23)层上涂一层光刻胶，采用光刻工艺得到m×n电致发光阵列的图形，刻蚀后得到m×n电致发光阵列； 

步骤3：在制备好的m×n电致发光阵列上涂一层光刻胶，采用光刻工艺得到每个电致发光单元(2)对应阴极(25)和阳极(26)的图形，经金属淀积、去除光刻胶后完成所述阴极(25)和阳极(26)的制备； 

步骤4：在制备好的m×n电致发光阵列上涂一层光刻胶，以保护m×n电致 发光阵列； 

步骤5：将蓝宝石衬底(1)倒置，自蓝宝石衬底(1)的另一个表面制备按m×n阵列分布的蓝宝石探针单元(3)的探头阵列，再自按m×n阵列分布的蓝宝石探针单元(3)的探头阵列制备出按m×n阵列分布的蓝宝石探针单元(3)的波导阵列，形成由所述探头阵列和波导阵列构成的m×n蓝宝石探针阵列。