087_093-018DP-TW
發佈日期 :
2009-04-29
| 發明專利說明書 | |
| ※申請案號： | |
| ※申請日期： ※ＩＰＣ分類： | |
| 一、發明名稱：(中文/英文) | |
| 可電壓控制式之自組性薄膜誘發場效電場控制電流之微晶片製法(全文下載) / AN INNOVATIVE MICRO-FABRICATION FOR ELECTROOSMOTIC FLOW (EOF) CONTROL VIA A SELF-ASSEMBLED MONOLAYER BY USING A PERPENDICULAR ELECTRIC POTENTIAL | |
| 二、申請人：共 人 | |
| 指定為應受送達人 | |
| 三、發明人： | |
| ◎專利代理人： | |
| 四、聲明事項 | |
| □主張專利法第二十七條第一項國際優先權： | |
| □主張專利法第二十九條第一項國內優先權： | |
| □ 主張專利法第二十六條微生物： | |
| □ 熟習該項技術者易於獲得，不須寄存 | |
| 五、中文發明摘要： | |
| 本發明係有關於一種可電壓控制式之自組性薄膜誘發 場效電場控制電滲流之微晶片製法，該微晶片係由底板及 頂板對應結合而成；該底板係於基板中間具設閘極電極， 閘極電極表面形成一極薄之自組性薄膜以作為絕緣層；頂 板底側凹具一比閘極電極略窄小的微泳道，微泳道內可供 填充緩衝溶液；使用時，係於微泳道兩端加給高壓電源正 負端以作為產生電滲流的電場，並對閘極電極加給誘發電 壓以使絕緣膜產生電極化效應，進而控制電滲流之方向與 速度；由於上述絕緣層係以自組性薄膜(SAM)構成， 故可達到製作容易、厚度薄，並可降低誘發電壓、縮小體 積，且無論微泳道的溶液為酸性或中性皆可任意控制電滲 流方向及流速等功效。 |
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| 六、英文發明摘要： | |
| In the invention we proposed an innovative micro-fabrication for electroosmotic flow (EOF) control via a self-assembled monolayer by using a perpendicular electric potential. The microfluidic chip consisted of an upper layer with a micro-channel and a bottom substrate with a gate electrode and two drain/source contacts. A self-assembled monolayer (SAM) serving as the insulator was formed on the gate electrode. A longitudinally high voltage was applied to the two ends of micro-channel to offer the driving force of EOF. The surface potential of SAM insulator can be controlled by applying a varied gate voltage through the action of electric polarization. Because the surface potential dominated the polarity and magnitude of electric double layer, the direction and rate of EOF could be controlled by the gate voltage. As a result of the ultra-thin thickness (several nanometers) of the insulator, made of SAM, the advantages of microfluidic chip include ease of fabrication, a lowly induced gate voltage, and an excellent EOF control. |
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| 七、指定代表圖： | |
| （一）本案指定代表圖為： | |
| （二）本代表圖之元件代表符號簡單說明： | |
| (1)．．．底板 (11)．．．基板 (12)．．．閘極電極 (13)．．．絕緣層 (14)．．．源極電極 (15)．．．洩極電極 (16)．．．導線 (2)．．．頂板 (21)．．．微泳道 (22)．．．儲存槽 |
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| 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： | |
| 九、發明說明： | |
| [發明所屬之技術領域]本 發明係有關於一種可電壓控制式之自組性薄膜誘發場效電場控制電滲流之微晶片製法，尤指一種以自組性薄膜(self-assembled monolaye, SAM)作為誘發場效電場的絕緣層，修飾於晶片基板之電極上，俾達製作容易、形成極薄的絕緣層、降低誘發電壓、縮小體積，並可任意控制電滲流 [Electroosmotic Flow; EOF]方向與流速的「可電壓控制式之自組性薄膜誘發場效電場控制電滲流之微晶片製法」。 由於EOF〔電滲流〕具有易誘發、平板流曲線與無須外加龐大的幫浦系統等特性，因此適合搭配微機電製程應用於實驗室晶片化[Lab-on-a- chip]系統或微流體控制系統中。在此領域中，毛細管電泳晶片搭配各式檢測系統的應用是目前發展的最蓬勃、也最成熟的一環。近來，利用電滲流的特性，毛 細管電泳晶片已成功的被用來做DNA的檢測、蛋白質的分析、環境或生化物質的快速檢驗以及微泳道中細胞分離等用途。 相對之，本發明主要係提供一新式、方便製作、有效控制與低耗能的電滲流控制技術平台，應用於微管道內之流體控制與毛細管電泳分離晶片。藉此，在不改變外加軸向驅動電場的強度下，能夠即時控制電滲流的速度及方向。 [先前技術] 目前於生物微晶片(bio-microchip)系統中，用來 操控微流體的輸送方向與流速之技術，大致以氣壓驅動、液壓驅動以及電驅動(electrokinectics)為主。特別是電驅動乃透過電場作用力，驅使 微泳道表面電雙層內的水合離子移動；當水合陽（陰）離子受電場力作用時往負（正）極移動，便能帶動微管道內液體的流動，此為電滲流 (electroosmotic flow, EOF)的產生。然而，在傳統的毛細管內當溶液pH>3時，表面會呈現強烈的負電，使EOF只能沿電場單方向移動，無法任意的作雙向流動。 請參閱第八圖所示，傳統的毛細管電泳通道，由於管壁(4)表面的矽醇基(silanol group)，在pH值大於3的狀態下，會解離成帶負電的矽氧陰離子，使得毛細管的管壁(4)內面呈負電狀態，此時，便吸引溶液中帶正電的水合陽離子吸附 於毛細管表面形成電雙層，在外加電場的作用下產生電滲流(EOF)效應，有助於提升樣本的分離。由於傳統的電滲流(EOF)會受到緩衝溶液的酸鹼值、電解 質溶液的離子強度與毛細管內表面的官能基不同所影響，因此造成毛細管電泳道內液體流動速度與方向的操控不易。1990年，Lee等人在毛細管外利用外加電 壓(radial external voltage)，透過毛細管的管壁(4)誘發極化而改變ζ電位（電雙層電位）的概念，來控制EOF的流向與流速。之後也有利用導電的溶液、離子化的氣體 與導電高分子當導體來改變ζ電位，然而這樣的裝置有幾項缺點：1.一般毛細管的管壁(4)厚度大約數十到數百微米 (micrometer)，所需的外加電壓需高達數千伏才能產生足夠的誘發電場。 2.由於毛細管的表面在pH值大於3時會呈負電性，所以負的電滲流（指方向與電場方向相反）無法產生，無法達到控制流向的要求。 3.毛細管較不方便互相連接形成一微流體的網路(network)以達到樣本輸送、切換、混合與分離的功能。 由於上述的方法都是針對毛細管設計，為能在微管道中也能達到控制EOF的目的，請參閱第九圖所示，Schasfoort等人利用半導體製程，在矽 基材上長成一厚度為390nm之氮化矽作為絕緣層(5)，來誘發其場效電場的效應，同時利用蝕刻技術於矽基材上建構出微管道(6)結構，再使用陽極接合法 與玻璃底材做結合。利用此誘發之場電場可直接控制微管道(6)的表面電位，進而操控電滲流流動方向，同時外加的誘發閘極電壓(+50V~-50V)可控制 其流速，其系統所誘發之雙向電滲流的速最大可達μeof=3.4cm2V-1s-1X104（環 境溶液pH3.6）；但在環境溶液pH大於3.6（環境溶液pH4.5）時，由於外加誘發電壓所造成的場效電場無法克服微管道(6)內壁面所造成的表面負 電荷，故只能誘發出單向之正電滲流效應。之後也有利用玻璃為絕緣層(5)（厚度為50微米）在玻璃對玻璃接合的晶片中控制EOF或利用二氧化矽為絕緣層 (5)（厚度為2微米）在PDMS與矽為基材接合的微流體晶片。然而，此種技術結構尚有如下未盡善之處： 1.該絕緣層(5)的厚度與微管道(6)的材質，使得所需的電壓須高達數百至數十伏特，在pH值大於3時，就無法任意的控制EOF的流向與流速。況且，一 般傳統生物實驗之環境溶液pH值大約在7.0左右，故在此條件下只能操控與電場同向之電滲流，無法產生雙向之控制。 2.在絕緣膜(5)的製作方面上，需利用繁複的微機電製程才能形成此膜。 3.再者，所形成之絕緣膜(5)的厚度通常達數百奈米至數十微米，故愈厚的絕緣膜(5)在相同的閘極電壓下，所誘發出之場效電場則相對越小。 4.由此可知，其所控制之雙向電滲流效能不高，若考慮未來在商品化與可攜性的應用性上有其相當的困難性。 [發明內容] 有鑑於此，發明人為改善上述習知技術之缺失，遂一本孜孜不倦之精神，藉由其豐富之專業知識及多年之實務經驗所輔佐，並歷經多方巧思及多番試驗，終精心研擬出本創作。 本發明係有關於一種可電壓控制式之自組性薄膜誘發場效電場控制電滲流之微晶片製法，該微晶片係由底板及頂板對應結合而成；該底板係於基板中間具設 閘極電極，閘極電極表面形成一極薄之SAM〔自組性薄膜〕以作為絕緣層；頂板底側凹具一比閘極電極略窄小的微泳道，微泳道內可供填充緩衝溶液；使用時，係 於微泳道兩端加給高壓電源正負端以作為產生電滲流的電場，並對閘極電極 加給誘發電壓以使絕緣膜產生電極化效應，進而控制電滲流之方向與速度；由於上述絕緣層係以SAM〔自組性薄膜〕構成，故可達到製作容易、厚度薄，並可降低 誘發電壓、縮小體積，且無論微泳道的溶液為酸性或中性皆可任意控制電滲流方向及流速等功效。 [實施方式] 為使本發明所運用之技術手段與達成功效易於明瞭，茲配合圖式說明如下：首先，請參閱第 圖所示，本發明的微晶片，係由底板(1)及頂板(2)所組成。 該底板(1)係於基板(11)中間具設極薄的長形閘極電極(12)，閘極電極(12)表面具有絕緣層(13)。再者，底板(1)頂側結合頂板 (2)，頂板(2)底側凹具一比電極略窄小的長形微泳道(21)，微泳道(21)恰罩合於絕緣層(13)頂側。其中，頂板(2)於微泳道(21)兩端分別 具設與其連通之孔洞以作為可填充緩衝溶液的儲存槽(22)，微泳道(21)可藉此填充緩衝溶液。 使用時，係於微泳道(21)兩端加給高壓電源正負端以作為產生電滲流(electroosmotic flow, EOF)的電場，並對閘極電極(12)加給誘發場效電場的電壓〔即為閘極電壓，Vg〕，以控制微泳道(21)底側絕緣層(13)表面電位，進而控制電雙層 電位即可操控電滲流(EOF)的流動方向及速度。 製造底板(1)時，係將其一材質的化學分子製成溶液，再將具有閘極電極(12)的基板(11)浸置於溶液中，經一時間〔如18-24小時〕後， 其一材質的化學分子恰可與閘極電極(12)的表面相互作用，使其一材質的化學分子於閘極電極(12)上形成SAM（自組性的薄膜）以作為絕緣層(13)； 藉此，即製成底板(1)。由於該絕緣層(13)為一單分子層，故非常薄，此亦為本發明的主要訴求重點。 上述其一材質的化學分子於閘極電極(12)上形成SAM（自組性薄膜）的方法，大致可分四類：1.其一材質的化學分子為碳長鏈脂肪酸[alkanoic acids(CnH2n+1COOH)] 對表面具有金屬陽離子的閘極電極(12)〔如氧化鋁或銀的表面〕；2.其一材質的化學分子為有機矽的衍生物(organosilicon derivatives) 〔如烷基氯矽烷(alkylchlorosilane)、烷基胺矽烷(alkylaminosilane)與烷基烷醇矽烷 (alkyalkoxysilane)〕對表面具氫氧基(hydroxyl)的閘極電極(12)；3.其一材質的化學分子為有機硫〔如烷基硫化物(n- alkyl sulfide)、硫酚(thiophenol)、一硫二烯伍圜(thiophene)等〕對屬於過渡金屬(transition metal)的閘極電極(12)加以吸附形成，如碳長鏈硫醇在金或銀閘極電極(12)表面加以吸附形成；4.其一材質的化學分子為烷基(alkyl)在以 矽製成的 閘極電極(12)表面加以吸附形成。 製造頂板(2)時，可選用能製成具彈性且軟質頂板(2)之材質為之，如聚二甲基矽氧烷 [poly(dimethylsiloxane), PDMS]材質。如此，將頂板(2)置於四周平整之底板(1)上後，僅要略為壓合，該頂板(2)即可因凡得瓦爾力之物理特性而與底板(1)自然吸附結合。 以下依一實施例說明本發明之製法：首先，於製造底板(1)時，以屬於有機硫的1-octadecanethiol(ODT, Aldrich)的化學分子作為其一材質，溶於約99.5%的無水酒精成約2mM的溶液，再將具有金閘極電極(12)之玻璃晶片基板(11)浸置於上述溶 液中；其中，基板(11)係以玻璃製成，為於玻璃晶片上形成金閘極電極(12)，可先於玻璃晶片上蒸鍍鉻作為黏著層，再於鉻上蒸鍍金，金／鉻厚約為 100/30nm，其長皆約為1.2cm，寬皆約為100μm，此乃屬習知技術；同時，於玻璃晶片基板(11)兩端亦蒸鍍形成源極電極(14)、洩極電極 (15)以作為電場的兩高壓電源輸入端，且於基板(11)上形成一與閘極電極(12)連接之導線(16)以作為誘發電場的電壓輸入端；繼之，於上述將基板 (11)浸置於溶液約18-24小時後取出，其一材質的化學分子便會於閘極電極(12)上形成一SAM（自組性薄膜）的絕緣層(13)，藉此製成底板 (1)。 再者，請參閱第四圖所示，製造頂板(2)時，係以標準先微影蝕刻技術(standard lithography)於矽基板上製出一高約13μm、寬50μm、長約1.5cm的長形凸條(31)作為母模(3)，再將聚二甲基矽氧烷 [poly(dimethylsiloxane), PDMS]單體及固化劑以約10:1的比例混合均勻，繼倒於上述母模(3)，並加熱約90℃，1小時，使其固化；待PDMS固化後，將其自母模(30)上 剝離取下，即為一具有長形微泳道(21)之頂板(2)。另請參閱第一圖所示，再於頂板(2)之微泳道(21)兩端挖孔，以作為可填充緩衝溶液的儲存槽 (22)。 請參閱第一～三圖所示，組合底板(1)及頂板(2)時，將頂板(2)置於底板(1)上，由於以PDMS製成的頂板(2)具彈性且軟質，而以玻璃 製成的底板(1)表面平整，故僅要再以手略為壓合，則頂板(2)便會因凡得瓦爾力之物理特性而與平整的底板(1)自然吸附結合，即製成微晶片。 請參閱第一、二、五圖所示，使用時，於上述可伸入儲存槽(22)的源極電極(14)與洩極電極(15)加給高壓源正負端以作為產生電滲流的電 場，並對上述與閘極電極(12)連接的導線(16)加給電壓以作為誘發場效電場的電壓，藉由誘發電壓來控制SAM絕緣層(13)表面極化後的表面電位。其 中，誘發電壓範圍為+0.8V~-0.8V，當閘極電壓值為正時，所誘發產生的正 表面電位會吸引於微泳道(21)中的緩衝溶液之陰離子而形成電雙層，於上述外加高壓電源下，電滲流與電泳電場反向，此時所產生的方向稱為反向電滲流〔如第 五圖所示〕，反之，藉誘發閘極電壓值為負時，電滲流與電場同向稱為正向電滲流。另外，利用調控誘發電壓的大小，即可決定流速快慢。 實驗例：為了驗證本發明能有效控制電滲流的方向與流速，於此分別採用皆屬有機硫具有不同官能基之其一材質的化學分子ODT〔表面官能量為甲基(methyl, -CH3)〕 或MUDA〔表面官能基為羧基(carboxyl, -COOH)〕，於玻璃晶片基板(11)之金閘極電極(12)上形成SAM之絕緣層(13)，再將藉此製成之底板(1)配合PDMS製成之頂板(21)結 合成不同之兩微晶片。繼之，分別對兩微晶片之微泳道(21)兩端施予高壓電源，作為產生電滲流的電場，約80V/cm之軸向電場，並對閘極電極(12)施 予誘發電壓+0.8V~-0.8V。如此，於微泳道(21)內填充pH6.0或3.0的緩衝溶液，施予不同大小與極性的誘發電壓，觀察電滲透流遷移率(μeof)與誘發閘極電壓(gate voltage, Vg)之間的關係，如第六、七圖所示。由於ODT表面與PDMS製成的微泳道(21)表面皆為甲基，所以不受溶液pH值的影響，透過閘極電壓的大小與極性可完全的控制μeof〔電滲流移動率〕的大小與方向。若以MUDA形成絕緣層(13)時，表面的羧基在 pH6.0時，會解離成帶負電的表面，以當閘極電壓為負值時，可加強此絕緣層(13)的負表面電位，所以量得的μeof比ODT的更大，然而當閘極電壓為正時，所誘發出的正表面電位無法克服原表面的負電性，以總和上還是呈現負表面電位，使μeof無法呈現反向的控制，且大小較ODT的更小，但當pH3.0時，表面並不會解離，所以又可控制μeof的方向與大小。 至此，於下列表一中，將上述於先前技術中所提到的近年來研究與本發明相比較μeof的誘發效率。其中，比較自1999年第一次使用光微影蝕刻技術製作出可控制式的微流體晶片的發展與進度，比較的結果明顯的顯示以SAM做絕緣層所誘發出μeof的 控制範圍最好，其大小與方向皆可受誘發電壓〔閘極電壓，Vg〕的大小與極性做線性的控制，甚至在緩衝溶液pH6.0也具有同樣的特性。所需誘發的閘極電壓 (Vg)最小但其誘發的控制指數(control factor)為其他研究的一百倍，證明此發明可有效的以低電壓(<1.0V)達到完全控制微流體的流速與方向的目的。  ＊參考文獻 1.R.B.M.Schasfoort, S. Schlautmann, J. Hendrikse, A. van den Berg, Science 286,942(1999). 2.N.A.Polson, M.A.Hayes, Anal, Chem. 72,1088(2000). 3.J.S.Buch, P.-C.Wang, D.L. Devoe, C.S.Lee, Electrophoresis 22, 3902(2001). 由上述說明，可知本發明確具如下優點：1.SAM（自組性薄膜）絕緣層(13)的製成與修飾容易，只需浸泡即可自發性的進行化學吸附與共鍵結形成；另，透過不同官能基的選用即可改變修飾層的表面電位與親疏水性。 2.SAM絕緣層(13)的厚度極薄，大約都在數個奈米以內，因此所需之相對誘發電壓小於1.0V以下皆可，而誘發電壓的大小可用一個乾電池來控制，不但精減成本更可縮小系統體積。 3.被誘發的表面電位所控制的電雙層電位ζ(zeta potential)可任意的控制電滲流的方向與流速，無論在酸性或中性溶液下，可作為微管道中推動液體流動之液體幫浦。 4.被誘發的表面電位所控制的電雙層電位ζ(Zeta potential)可任意控制微泳道內所檢測標的溶液中，所檢測含有微型粒子，將其濃度聚增。亦即，在較低離子強度之溶液中利用閘極電極的控制，去改善 以往因所採樣的病體檢驗分析採樣及蛋白質採樣分析，因其測得信號過於微弱，而失去準確性的問題。因此，具有濃度之聚增產生信號放大的效果。 5.因SAM〔自組性薄膜〕所形成的絕緣層，所需電壓很小，故運用於生物晶片之微小化，可用於植入人體之慢性疾病組織所在位置，以直接將治療用 標的藥劑植入人體的慢性疾病組織，運用SAM〔自組性薄膜〕與小電壓1.0V以下ζ(Zeta potential)對人體的無危害之特性，來測得病理組織所分泌的分泌物，以作為回饋信號來控制另一微泳道內治療標的藥劑的輸出劑量，更可以改善以往因 藥物所造成對人體副作用。 6.因SAM〔自組性薄膜〕在小電壓1.0V以下的閘極電極誘發時，在pH3，具有相當之安定性，不受人體體液pH值影響，故SAM〔自組性薄膜〕用於植入人體之生物晶片，具有長期使用之安定性不易被人體之體液所破壞，而影響其效果。 綜上所述，本發明實施例確能達到所預期之使用功效，又其所揭露之具體構造，不僅未曾見諸於同類產品中，亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求，爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。 [圖式簡單說明] 第一圖：本發明之底板及頂板立體分解示意圖第二圖：本發明之底板及頂板組合側面剖視圖第三圖：本發明之底 板及頂板組合端面剖視圖第四圖：本發明於製造頂板時的示意圖第五圖：本發明微泳道內電滲流產生機制示意圖第六圖：本發明經實驗後的電滲流移動率與誘發電壓 關係圖〔以ODT為SAM〕第七圖：本發明經實驗後的電滲流移動率與誘發電壓關係圖〔以MUDA為SAM〕第八圖：其一習知微管道內電滲流產生機制第九 圖：其二習知微管道內電滲流產生機制 |
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| 十、申請專利範圍： | |
| 1.一種可電壓控制式之自組性薄膜誘發場效電場控制電滲流之微晶片製法，該微晶片係由底板及頂板對應結合而成；該底板係於基板中間具設閘極電極，閘極 電極表面形成絕緣層；頂板底側凹具一比電極略窄小的微泳道，微泳道內可供填充緩衝溶液；使用時，係於微泳道兩端加給高壓電源正負端以作為產生電滲流的電 場，並對閘極電極加給誘發場效電場的電壓，藉此操控電滲流的流動；其特徵係：製造底板時，係將其一材質的化學分子製成溶液，再將具有閘極電極的基板浸置於 溶液中；其中，其一材質的化學分子係會與閘極電極表面之材質相互作用，而於其上形成自組性薄膜(SAM)的分子層以作為控制電滲流之絕緣層。 2.如申請專利範圍第1項所述可電壓控制式之自組性薄膜誘發場效電場控制電滲流之微晶片製法，其中，其一材質的化學分子為碳長鏈脂肪酸對表面具有金屬陽離子的閘極電極形成自組性薄膜(SAM)。 3.如申請專利範圍第1項所述可電壓控制式之自組性薄膜誘發場效電場控制電滲流之微晶片製法，其中，其一材質的化學分子為有機矽的衍生物對表面具氫氧基的閘極電極形成自組性薄膜(SAM)。 4.如申請專利範圍第1項所述可電壓控制式之自組性薄膜誘發場效電場控制電滲流之微晶片製法，其中，其一材質的化學分子為有機硫對屬於過度金屬的閘極電極加以吸附形成自組性薄膜(SAM)。 5.如申請專利範圍第1項所述可電壓控制式之自組性薄膜誘發場效電場控制電滲流之微晶片製法，其中，其一材質的化學分子為烷基於以矽製成的閘極電極表面加以吸附形成自組性薄膜(SAM)。 6.如申請專利範圍第1項所述可電壓控制式之自組性薄膜誘發場效電場控制電滲流之微晶片製法，其中，上述浸泡溶液，係將其一材質的化學分子溶於99.5%的無水酒精中，製成2mM濃度的溶液。 7.如申請專利範圍第1項所述可電壓控制式之自組性薄膜誘發場效電場控制電滲流之微晶片製法，其中，將基板浸置於溶液之時間，約為18-24小時。 8.一種可電壓控制式之自組性薄膜誘發場效電場控制電滲流之微晶片製法，該微晶片係由底板及頂板對應結合而成；該底板係於基板中間具設閘極電極，閘極 電極表面形成絕緣層；頂板底側凹具一比電極略窄小的微泳道，微泳道內可供填充緩衝溶液；使用時，係於微泳道兩端加給高壓電源正負端以作為產生電滲流的電 場，並對閘極電極加給誘發場效電場的電壓，藉此操控電滲流的流動；其特徵係：製造底板時，係利用碳長鏈脂肪酸對表面具有金屬陽離子的閘極電極形成自組性薄 膜(SAM)的分子層以作為控制電滲流之絕緣層。 9.一種可電壓控制式之自組性薄膜誘發場效電場控制電滲流之微晶片製法，該微晶片係由底板及頂板對應結合而成；該底板係於基板中間具設閘極電極，閘極 電極表面 形成絕緣層；頂板底側凹具一比電極略窄小的微泳道，微泳道內可供填充緩衝溶液；使用時，係於微泳道兩端加給高壓電源正負端以作為產生電滲流的電場，並對閘 極電極加給誘發場效電場的電壓，藉此操控電滲流的流動；其特徵係：製造底板時，係利用有機矽的衍生物對表面具氫氧基的閘極電極形成自組性薄膜(SAM)的 分子層以作為控制電滲流之絕緣層。 10.一種可電壓控制式之自組性薄膜誘發場效電場控制電滲流之微晶片製法，該微晶片係由底板及頂板對應結合而成；該底板係於基板中間具設閘極電極，閘 極電極表面形成絕緣層；頂板底側凹具一比電極略窄小的微泳道，微泳道內可供填充緩衝溶液；使用時，係於微泳道兩端加給高壓電源正負端以作為產生電滲流的電 場，並對閘極電極加給誘發場效電場的電壓，藉此操控電滲流的流動；其特徵係：製造底板時，係利用有機硫對屬於過度金屬的閘極電極加以吸附形成自組性薄膜 (SAM)的分子層以作為控制電滲流之絕緣層。 11.一種可電壓控制式之自組性薄膜誘發場效電場控制電滲流之微晶片製法，該微晶片係由底板及頂板對應結合而成；該底板係於基板中間具設閘極電極，閘 極電極表面形成絕緣層；頂板底側凹具一比電極略窄小的微泳道，微泳道內可供填充緩衝溶液；使用時，係於微泳道兩端加給高壓電源正負端以作為產生電滲流的電 場，並對閘極電極加給誘發場效電場的電壓，藉此操控電滲流的流動； 其特徵係：製造底板時，係利用烷基於以矽製成的閘極電極表面加以吸附形成自組性薄膜(SAM)的分子層以作為控制電滲流之絕緣層。 |
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| 十一、圖式： | |
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