[发明专利]用于生理参数的非侵入式监测的微电子传感器

摘要

本发明公开了在一些实施方案中，将基于PC‑HEMT的微电子传感器用在心血管和肺监测、心电图信号检测和测量、原发性心脏活动信号检测及中央静脉压和心率变异性测量、左右心房压力测量、心音图录制、S2分裂现象检测、呼吸动态测量和肺活动诊断、脑活动监测及与脑电图有关的电信号的测量和监测、以及眼部压力诊断中。

主权项

1.一种用于持续监测患者的至少一个生理参数的非侵入式方法，其包括：1)将所述患者身体上的单个传感点与微电子传感器接触，或者将微电子传感器放置在远离所述患者身体的空间中，所述微电子传感器包括开栅伪导电高电子迁移率晶体管(以下定义为“晶体管”)或所述晶体管的阵列；2)使用所述传感器随时间推移持续记录从所述患者身体接收的电信号，所述电信号为所述晶体管的源‑漏电流的形式(定义为IDS动态)；3)将所述记录信号从所述传感器持续传输到外部存储器；以及4)处理所述外部存储器中的所述传输信号，将所述IDS动态与所述生理参数相关联，并从所述信号中提取医疗数据形式的所述生理参数，从而持续监测所述生理参数；其中所述晶体管包括：a)由III‑V单晶或多晶半导体材料制成的多层异质结结构，所述结构包括至少一个缓冲层和至少一个势垒层，所述层交替堆叠，并且所述结构沉积在衬底层上或放置在无支撑薄膜上；b)包括二维电子气(2DEG)或二维空穴气(2DHG)的导电沟道，所述导电沟道形成在所述缓冲层与所述势垒层之间的界面处并在所述晶体管中源极触点与漏极触点之间提供电子或空穴电流；c)所述源极触点和所述漏极触点，所述源极触点和所述漏极触点连接到所述2DEG或2DHG导电沟道并且连接到用于将所述晶体管连接到电子电路的电金属化层；以及d)位于所述源极触点与所述漏极触点之间的开栅区；其中：(i)在所述晶体管的所述开栅区中的所述结构的顶层(势垒层或缓冲层)的厚度为5‑9纳米(nm)，对应于所述晶体管的常开工作模式与常闭工作模式之间的所述伪传导电流范围，并且(ii)所述顶层的表面的粗糙度为大约0.2nm或更少。