[发明专利]集成电解液pH值检测单元的硅电极及其制备方法

权利要求书

1.一种集成电解液pH值检测单元的硅电极，其特征在于，包括：

重掺杂硅基体，所述重掺杂硅基体包括电极夹持部和电极加工部，所述电极夹持部的正面设有电极供电导电端，所述电极供电导电端与所述重掺杂硅基体直接接触，所述重掺杂硅基体的正面设有开口腔，所述开口腔从所述电极加工部延伸至所述电极夹持部，所述电极加工部的远离所述电极夹持部的端面设有工具阴极端面；

隔离层，所述隔离层设在所述重掺杂硅基体的正面，且所述隔离层没有覆盖在所述电极供电导电端；

键合层，所述键合层设在所述隔离层上方，所述键合层与所述重掺杂硅基体通过键合合为一体，所述键合层上设有注液孔和出液孔，所述注液孔和所述出液孔贯穿所述键合层的厚度方向，所述键合层的正面设有工作电极、对电极、工作电极引出端和对电极引出端，所述工作电极和所述对电极设在电极加工部所在端，所述工作电极引出端和所述对电极引出端设在电极夹持部所在端，所述工作电极引出端通过信号导线与所述工作电极连接，所述对电极引出端通过信号导线与所述对电极连接，所述键合层的反面设有参比电极，所述注液孔处设有参比电极引出端，所述参比电极引出端与所述参比电极通过信号导线连接；

pH值检测单元，所述pH值检测单元包括电路和液路，所述电路包括所述工作电极、所述对电极和所述参比电极，所述液路包括微孔阵列和液腔，所述微孔阵列设在所述工作电极下方，且所述微孔阵列贯穿所述键合层的厚度方向，所述键合层和所述开口腔之间形成所述液腔，所述液腔分别与所述注液孔、所述出液孔相通；

绝缘层，所述绝缘层覆盖在所述硅电极的外表面上，且所述工作电极、所述对电极、所述工作电极引出端、所述对电极引出端、所述参比电极引出端和所述工具阴极端面上均没有覆盖所述绝缘层。

2.根据权利要求1所述的集成电解液pH值检测单元的硅电极，其特征在于，还包括定位槽，所述定位槽设在所述电极夹持部的背面。

3.根据权利要求1所述的集成电解液pH值检测单元的硅电极，其特征在于，所述液腔的深度为20～100μm。

4.根据权利要求1所述的集成电解液pH值检测单元的硅电极，其特征在于，所述工作电极包括层叠的导电层和pH敏感层，所述导电层设在所述隔离层的远离所述重掺杂硅基体的表面，所述pH敏感层设在所述导电层的远离所述隔离层的表面；

任选地，所述导电层的材料选自铂、金和银中的至少之一；

任选地，所述pH敏感层的材料选自铱/氧化铱、钛/氧化钛中的至少之一。

5.根据权利要求1-4任一项所述的集成电解液pH值检测单元的硅电极，其特征在于，所述隔离层和所述绝缘层的材料各自独立地选自氧化硅、氮化硅和碳化硅中的至少之一。

6.根据权利要求1-4任一项所述的集成电解液pH值检测单元的硅电极，其特征在于，所述参比电极为银/氯化银电极，所述液腔中存储氯化钾饱和溶液。

7.根据权利要求1-4任一项所述的集成电解液pH值检测单元的硅电极，其特征在于，所述参比电极和参比电极信号导线设置在所述液腔的上方，且容纳在所述液腔腔体内。

8.根据权利要求1-4任一项所述的集成电解液pH值检测单元的硅电极，其特征在于，所述微孔阵列为直径为纳米级且深度为微米级的通孔阵列。