[发明专利]一种微流控高频声聚焦芯片及其制备方法

摘要

本发明公开了一种微流控高频声聚焦芯片及其制备方法。其产品由声波换能器、带有波导和聚焦功能的微结构的硅片、PDMS有机高聚物所构成。其中，硅片上的波导结构为45˚镜面结构的硅凹槽，聚焦结构为硅晶片内半圆柱‑垂直反射壁形状的凹槽。在45˚硅镜面凹槽上沉积了金薄膜作为声波阻抗匹配层减。带有孔洞的PDMS有机高聚物覆盖在硅片上，其两个孔洞与硅片微沟道内进、出样处的位置相对应，且有机高聚物与硅片紧密封装使得芯片不漏液。声波换能器为氧化锌薄膜组分并耦合在硅片底部。换能器正反面用铂层作为电极。本发明将高频体声波集成到微流体芯片内，可对细胞、微颗粒等生物活体样品进行快速捕获并保证样品活性。

主权项

1.一种微流控高频声聚焦芯片的制备方法，所述微流控高频声聚焦芯片结构，由声波换能器、带有波导和聚焦功能微结构的硅片，带孔洞的PDMS有机高聚物组成；所述的声波换能器用于声波信号的产生，由氧化锌薄膜组成并与硅片下表面耦合，硅片下表面沉积铂金属薄膜作为氧化锌换能器上表面的上电极，氧化锌薄膜的下表面再次沉积铂金属薄膜作为氧化锌薄膜的下电极；所述的带有波导和聚焦功能微结构的硅片，波导结构由45˚硅镜面和硅镜面上的金薄膜组成，聚焦功能微结构由半圆柱‑垂直反射壁凹槽和凹槽两端的用于进出样的微沟道组成；所述的PDMS有机高聚物封装在硅片表面上，PDMS有机高聚物上有两个孔口作为样品的进出样口，并分别连通于硅片上的微沟道的端口；其特征在于由下述步骤所构成：1）利用湿法刻蚀方法在硅片上形成45˚硅镜面；2）利用磁控溅射方法在45˚硅镜面上沉积金薄膜；3）利用深度反应离子刻蚀法在硅片上部制备聚焦功能的半圆柱‑垂直反射壁凹槽和微沟道；4）在硅片下表面用热蒸镀法沉积铂金属薄膜作为声波换能器的上电极；5）用磁控溅射方法在硅片下表面的铂薄膜上沉积氧化锌薄膜作为声波换能器；6）用热蒸镀法沉积铂金属薄膜在氧化锌薄膜下表面作为换能器的下电极；7）在有机高分子聚合物PDMS上打孔形成样品的进出样孔位，并将其键合到有微结构的硅片上表面，同时孔口的位置对应硅片上微沟道的两端。