[发明专利]一种光学各向异性生物传感芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种光学各向异性生物传感芯片，其特征在于，包括玻璃基片(1)、金膜(2)、二维黑磷烯(3)、二维WS₂原子膜(4)和埃洛石纳米管层(5)，其中：

一层金膜(2)镀于玻璃基片(1)顶面；

金膜(2)的上表面，覆盖有二维黑磷烯(3)；

二维黑磷烯(3)的上表面，覆盖有一层二维WS₂原子膜(4)；

该层二维WS₂原子膜(4)的上表面，覆盖有一层埃洛石纳米管层(5)；

该层埃洛石纳米管层(5)的上表面，用于放置目标检测物(6)。

2.如权利要求1所述的光学各向异性生物传感芯片，其特征在于，金膜(2)的厚度为30～60nm；

二维黑磷烯(3)由三层黑磷烯组成；

二维WS₂原子膜(4)由单层WS₂组成。

3.如权利要求1所述的光学各向异性生物传感芯片，其特征在于，所述金膜(2)、二维黑磷烯(3)、二维WS₂原子膜(4)与埃洛石纳米管层(5)之间通过范德瓦耳斯力连接。

4.一种光学各向异性生物传感芯片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，在镀于玻璃基片(1)顶面上的金膜(2)的上表面，自组装上二维黑磷烯(3)；

步骤S2，将一层二维WS₂原子膜(4)完全覆盖于所述二维黑磷烯(3)的上表面；

步骤S3，将溶有埃洛石纳米管的无水乙醇溶液，均匀地喷射于二维WS₂原子膜(4)的上表面，获得样品；

步骤S4，将样品放置在加热台上，采用80°±5°的温度，加热20～60分钟，进行烘干、固化，使得无水乙醇挥发，二维WS₂原子膜(4)和二维黑磷烯(3)自封闭于埃洛石纳米管层(5)与金膜(2)之间，即获得所述光学各向异性生物传感芯片。

5.如权利要求4所述的光学各向异性生物传感芯片的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，金膜(2)的厚度为30～60nm。

6.如权利要求4所述的光学各向异性生物传感芯片的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，二维黑磷烯(3)通过化学气相沉积原位生长在金膜(2)上，或者机械剥离、液相剥离制备后通过转移或者涂覆的方法将二维黑磷烯(3)置于金膜(2)上。

7.如权利要求4所述的光学各向异性生物传感芯片的制备方法，其特征在于，在步骤S2中，二维WS₂原子膜(4)经化学气相沉积制备后，通过湿法转移技术将二维WS₂原子膜(4)置于二维黑磷烯(3)上。

8.如权利要求4所述的光学各向异性生物传感芯片的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，通过改变或控制无水乙醇溶液中埃洛石纳米管的浓度，来调节在步骤S4中最终形成的埃洛石纳米管层(5)的厚度。

9.如权利要求8所述的光学各向异性生物传感芯片的制备方法，其特征在于，当步骤S3中的无水乙醇溶液中埃洛石纳米管的质量浓度为1.0％～7.5％时，在步骤S4中对应所形成的埃洛石纳米管层(5)的厚度介于300～560nm之间。