[发明专利]一种基于AFM划刻石墨烯的纳流控芯片及其制备方法

权利要求书

1.一种基于AFM划刻石墨烯的纳流控芯片的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

在硅片上刻蚀微流道与第一对准标记；

在BF33玻璃上制作第二对准标记；

清洗刻蚀微流道与第一对准标记后的硅片和制作第二对准标记后BF33玻璃；

将石墨烯样品转移到清洗后的硅片和BF33玻璃指定位置上；

通过AFM对所述硅片上的石墨烯加工石墨烯纳米通道；

通过所述第一对准标记和所述第二对准标记，将加工石墨烯纳米通道后的硅片和放置石墨烯后的BF33玻璃进行阳极对准键合，得到纳流控芯片。

2.根据权利要求1所述的一种基于AFM划刻石墨烯的纳流控芯片的制备方法，其特征在于，

所述BF33玻璃与所述硅片尺寸和形状一致；

所述第一对准标记和所述第二对准标记形状相同且相互配合，其中，第二对准标记的尺寸小于第一对准标记。

3.根据权利要求1所述的一种基于AFM划刻石墨烯的纳流控芯片的制备方法，其特征在于，所述在硅片上刻蚀微流道与第一对准标记，是通过光刻和刻蚀的方法获得的，具体为，

在硅片上均匀涂覆光刻正胶，并烘烤；

将所述涂覆光刻正胶的硅片进行曝光显影后，获得微流道图案和第一对准标记图案；

通过反应离子刻蚀技术刻蚀所述微流道图案和第一对准标记图案；

剥离曝光显影后的光刻正胶，获得微流道第一对准标记。

4.根据权利要求1所述的一种基于AFM划刻石墨烯的纳流控芯片的制备方法，其特征在于，所述在BF33玻璃上制作第二对准标记，采用光刻和溅射金属的方法，包括以下步骤，

在BF33玻璃上镀铬，并在镀铬的表面均匀涂覆光刻正胶后，烘烤；

将所述涂覆光刻正胶的镀铬BF33玻璃进行曝光显影后，获得第二对准标记图案；

使用去铬液去除所述第二对准标记图案的铬层，并将去除铬层的BF33玻璃板的表面溅射一层金；

剥离曝光显影后光刻正胶和去除曝光显影后光刻正胶覆盖的铬层，获得第二对准标记。

5.根据权利要求1或4所述的一种基于AFM划刻石墨烯的纳流控芯片的制备方法，其特征在于，所述BF33玻璃还包括通孔，所述通孔的孔径为1-1.5mm；

所述通孔是第二对准标记制作完成后，通过激光打孔制作而成。

6.根据权利要求1所述的一种基于AFM划刻石墨烯的纳流控芯片的制备方法，其特征在于，所述清洗刻蚀微流道与第一对准标记后的硅片和制作第二对准标记后BF33玻璃，包括以下步骤，

硅片和BF33玻璃浸泡在食人鱼溶液中10-15min；

用去离子水清水冲洗30s，氮气吹干；

其中，所述食人鱼溶液包括浓硫酸和30%过氧化氢，配比为7:3。

7.根据权利要求1所述的一种基于AFM划刻石墨烯的纳流控芯片的制备方法，其特征在于，所述将石墨烯样品转移到清洗后的硅片和BF33玻璃指定位置上包括，

将石墨烯样品转移到硅片和BF33玻璃指定位置后，用聚乙烯醇树脂介质清除干扰的石墨烯样品；

其中，所述硅片的指定位置为石墨烯纳米通道待加工区域，该区域与微流道联通；

所述BF33玻璃的指定位置与所述硅片的指定位置相对应，且尺寸、形状相同。

8.根据权利要求1所述的一种基于AFM划刻石墨烯的纳流控芯片的制备方法，其特征在于，所述通过AFM对所述硅片上的石墨烯加工石墨烯纳米通道包括，

加工条件为温度25℃，空气中相对湿度为30%；

AFM探针的针尖的半径为25-100nm，法向刚度为15N/m-600N/m、载荷为1-20µN、划刻速度为2-10µm/s、划刻圈数为1-512圈；

所述加工的沟道目标深度范围为几纳米到几十纳米；

所述石墨烯纳米通道与所述微流道垂直联通。