[发明专利]一种低噪声双面集成可注入生物光电极微探针及制备方法

说明书

本发明公开了一种低噪声双面集成可注入生物光电极微探针及制备方法，微探针包括透明衬底、透明衬底正面的发光结构、透明衬底背面的记录电极结构和电磁屏蔽结构，所述记录电极结构与电磁屏蔽结构之间设有第一绝缘隔离层，所述记录电极结构包括记录电极、记录电极导线、记录电极焊盘和第一绝缘钝化层，所述记录电极通过记录电极导线与记录电极焊盘连接，所述第一绝缘钝化层上设有记录电极窗口、记录电极焊盘窗口和接地端窗口。该方法包括用于制备上述微探针结构的方法。通过使用本发明，可优化生物信号的记录质量。本发明作为一种低噪声双面集成可注入生物光电极微探针及制备方法，可广泛应用于生命科学半导体芯片领域。

技术领域

本发明涉及生命科学半导体芯片领域，尤其涉及一种低噪声双面集成可注入生物光电极微探针及制备方法。

背景技术

“光遗传学”是一个由光学、遗传学、神经科学、生物工程等学科合并并且致力于用光作为工具实现对神经功能调控的交叉学科。该技术用光实现对神经元激活或抑制的控制，将遗传学和光学的结合，极大提高了对神经细胞特异性的鉴别与控制的时间分辨率和空间分辨率，并且有助于实现自由运动哺乳动物的清醒行为与长期植入性神经调控的关联的研究。

光遗传学工具需要具备特异性靶向光调控和神经信号的记录两种功能，被定义为光电极，光电极可分为耦合光源式和注入光源式，目前，注入光源式光电极的光源驱动模块工作时，注入电流会对生物信号的记录带来电磁辐射干扰和工频噪声。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种低噪声双面集成可注入生物光电极微探针及制备方法，可优化生物信号的记录质量。

本发明所采用的第一技术方案是：一种低噪声双面集成可注入生物光电极微探针，包括透明衬底、透明衬底正面的发光结构、透明衬底背面的记录电极结构和电磁屏蔽结构，所述记录电极结构与电磁屏蔽结构之间设有第一绝缘隔离层，所述记录电极结构包括记录电极、记录电极导线、记录电极焊盘和第一绝缘钝化层，所述记录电极通过记录电极导线与记录电极焊盘连接，所述第一绝缘钝化层上设有记录电极窗口、记录电极焊盘窗口和接地端窗口。

进一步，所述第一绝缘隔离层设有通孔，所述电磁屏蔽结构包括第一透明导电层和接地端，所述接地端与第一透明导电层通过通孔连接，所述第一透明导电层设置在透明衬底和第一绝缘隔离层之间。

进一步，所述发光结构包括透明衬底、n型氮化镓、有源层、p型氮化镓、第二透明导电层、阳极结构、阴极结构、第二绝缘隔离层和第二绝缘钝化层，所述第二绝缘钝化层上设有阴极焊盘窗口和阳极焊盘窗口。

进一步，所述第二透明导电层上设有阳极结构和阴极结构，所述阳极结构包括阳极电极、阳极电极导线和阳极电极焊盘，所述阳极电极通过阳极电极导线与阳极电极焊盘连接，所述阴极结构包括阴极电极、阴极电极导线和阴极电极焊盘，所述阴极电极通过阴极电极导线与阴极电极焊盘连接。

本发明所采用的第二技术方案是：一种低噪声双面集成可注入生物光电极微探针，包括透明衬底、透明衬底正面的发光结构、透明衬底背面的记录电极结构和电磁屏蔽结构，所述记录电极结构与电磁屏蔽结构之间设有第一绝缘隔离层，所述记录电极结构包括记录电极、记录电极导线、记录电极焊盘和第一绝缘钝化层，所述记录电极通过记录电极导线与记录电极焊盘连接，所述第一绝缘钝化层上设有记录电极窗口、记录电极焊盘窗口和接地端窗口。

进一步，所述第一绝缘隔离层设有通孔，所述电磁屏蔽结构包括第一透明导电层和接地端，所述接地端与第一透明导电层通过通孔连接，所述第一透明导电层设置在透明衬底和第一绝缘隔离层之间。

进一步，所述发光结构包括透明衬底、n型氮化镓、有源层、p型氮化镓、第二透明导电层、阳极结构、阴极结构、第二绝缘隔离层和第二绝缘钝化层，所述第二绝缘钝化层上设有阴极焊盘窗口和阳极焊盘窗口。