检测物质的设备和制造这样的设备的方法_2

文档序号:9422402阅读:来源:国知局
4、126、128和顶部部分130、132。在一些示例中,耦接部分124、126、128和顶部部分130、132间隔分开且基本上彼此平行并且经由各自的锥形部分116、118、120、122进行耦接。如本文中使用的,短语“基本上平行”意指在约10度偏斜内的平行。在其他示例中,耦接部分124、126、128与顶部部分130、132间隔分开,但是耦接部分124、126、128不与顶部部分130、132平行。
[0019]如图1的示例中图示的,第一腔室106由锥形部分116、118和顶部部分130限定。第二腔室107由部分120、122和顶部部分132限定。在该示例中,耦接部分126耦接到衬底102。耦接部分122与衬底102结合以形成密封的密封物来分离第一和第二腔室106、107以使得第一物质可以添加到第一腔室106并且第二物质可以添加到第二腔室107而不混合。
[0020]为了围起所图示的示例的第一和第二腔室106、107,密封物136、138可移除地耦接到顶部部分126、128。所图示的示例的密封物136、138是密封的密封物。所图示的示例的密封的密封物136、138可以由聚合物带、塑料、透明材料、塑料片、箔材料、箔片、膜、蜡和
/或聚二甲硅氧烷制成。
[0021]图2描绘了具有将要在一般地由箭头201所指示的方向上移除的密封物136的示例测试和/或检测设备200。图2中所示的示例的示例测试设备200类似于图1的测试设备100的第一半。作为结果,对图1的相同或相似部件的详细描述将在此不再重复。替代地,感兴趣的读者可参考前面对相似部件的描述以促进过程。相同的参考数字用来在图1和2中指代相同的部件。
[0022]在从测试设备200的孔板和/或外壳201移除密封物136之后,在示例测试设备200所位于其中的测试环境(例如,房间)内的空气和/或其他气体流经孔134并进入腔室106,在腔室106中空气和/或其他气体暴露于纳米结构112和/或纳米颗粒114。测试环境内的空气和/或其他气体可以或可以不包括纳米结构112和/或纳米颗粒114意图检测的分析物。
[0023]图3描绘了在已经从孔板201移除密封物136之后的示例测试和/或检测设备200。在图3的示例中,要分析的溶液或化学品302从储液器304通过由衬底308限定的孔和/或槽306被添加到腔室106。虽然图3描绘了在密封物136被移除的情况下具有被添加到腔室106的溶液或化学品302的测试设备200,但是在其他示例中,密封物136可以在溶液或化学品302被添加到腔室106时保持附接到孔板201。取决于测试环境,溶液和/或化学品302可以或可以不包括纳米结构112和/或纳米颗粒114意图检测的分析物。在一些示例中,在纳米结构112和/或纳米颗粒114已经暴露于溶液或化学品302之后,腔室106被密封物136和/或另一个密封物再覆盖以确保纳米结构112和/或纳米颗粒114在测试发生之后在暴露于非测试环境的情况下不被污染。在一些示例中,在纳米结构112和/或纳米颗粒114已经暴露于溶液或化学品302之后,传感器108测量溶液或化学品302的特性和/或值。在一些示例中,加热器110加热溶液以使溶液或化学品302更快地蒸发并且在纳米结构112和/或纳米颗粒114上留下一个或多个颗粒。(多个)颗粒可以包含正在测试的分析物。在一些示例中,溶液或化学品302的蒸发拖拉或促使纳米结构108更紧密地位于一起。
[0024]图4图示了在暴露于可以或可以不包含(多个)分析物的环境之后和/或在溶液或化学品302已经被添加到腔室106之后的图2的示例测试设备200。图4还图示了根据本公开的教导构建的示例读出设备400。在该示例中,读出设备400包括发射光子404到腔室106中的光源402。在所图示的示例中,光子被纳米结构112和/或纳米颗粒114散射。在一些示例中,散射光子406中的一些由读出设备400的光谱仪和/或光电检测器408检测和/或监视。是否已经检测到所述的物质取决于散射光子606的一个或多个特性(例如,频率偏移、波长改变,等等)。在一些示例中,读出设备400使用检测到和/或监视到的光子406以及适当的导向和/或过滤组件来生成显示于监视器410上的结果(例如,与存在或不存在要检测的分析物有关的信息)。附加地或可替换地,在一些示例中,读出设备400从传感器110接收(多个)测量值并且将(多个)测量值与参考值相比较以确定物质或化学品的特性。可以显示于监视器410上的特性可以是包含于物质或化学品内的分析物的名称。
[0025]图5-12描绘了制造可以用来实现图1和/或2的(多个)示例孔板104和/或201的示例孔板1200的一部分的示例过程。在所图示的示例中且如图5-7中所示,孔板1200使用心轴500制造。光刻胶602 (图6)被涂敷于心轴500并且被图案化以形成(多个)光刻胶结构702 (图7)。(多个)光刻胶结构702在随后的刻蚀工艺期间充当(多个)掩模。心轴502可以由玻璃、钠钙硅玻璃等制成。
[0026]图8示出了在经受使用氟化氢的湿法刻蚀之后的心轴500。光刻胶结构702在湿法刻蚀期间用作掩模,并且因此直接在掩模下方的(多个)区域未被刻蚀。在(多个)光刻胶结构702被移除之后,(多个)拉长、梯形和/或圆锥形结构802留在之前在光刻胶掩模下面的位置处。
[0027]图9描绘了在经受物理气相沉积工艺以添加(例如,溅射在上面)在心轴500上形成心轴掩模的不锈钢和/或铬的层902之后的示例心轴500。
[0028]图10描绘了在经受等离子体增强化学气相沉积(PECVD)和光刻工艺之后的心轴500。PECVD工艺在层902上沉积碳化硅并且光刻工艺使沉积的碳化硅图案化以形成用来限定孔板1200的(多个)对应的孔1202的(多个)碳化硅结构1002。
[0029]为了形成孔板1200,在一些示例中且如图11中所示,心轴500浸入镀镍液中,该镀镍液电镀心轴500的表面1102各处除了非导电碳化硅1002所在之处。来自该液的镍因此限定孔板1200的(多个)图案、(多个)形状和/或(多个)特征。在将心轴500和孔板1200从电镀液中移除之后,可以将孔板1200从心轴500移除和/或剥离,如图12中图示的。在图12的示例中,(多个)孔位于与图10和11的(多个)碳化硅结构1002对应的(多个)位置处。
[0030]图13图示了生产图1-12的示例测试设备的示例方法1300。尽管参考图13的流程图描述图1-12的示例方法1300,但是可以采用实现方法1300的其他方法。例如,可以改变块的执行次序,和/或可以改变、消除、细分和/或组合所描述的块中的一些。
[0031]图13的示例方法1300通过在心轴500上通过光刻涂敷光刻胶且使光刻胶图案化(块1302)而开始。在一些示例中,使用氟化氢刻蚀(例如,湿法刻蚀、反应离子刻蚀(RIE))心轴500,在这之后移除光刻胶结构702并且清洗心轴500以显现之前在光刻胶掩模下面的(多个)拉长、梯形和/或圆锥形结构802 (块1304、1306)。为了在心轴500上形成心轴掩模,心轴500可以经受物理气相沉积工艺以添加(例如,溅射在上面)导电材料、不锈钢和/或铬的层902 (块1308)。为了涂敷非导电层和/或碳化硅以限定孔板1200的(多个)对应的孔1202,心轴500可以经受等离子体增强化学气相沉积(PECVD)和光刻工艺(块1310)。可以在心轴500上通过光刻涂敷光刻胶并且使光刻胶图案化(块1312)。在一些示例中,使用氟化氢刻蚀(例如,湿法刻蚀、反应离子刻蚀(RIE))非导电层,在这之后移除光刻胶结构702并且清洗心轴500 (块1314、1316)。
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