MEMS加工技術主要包括光刻、鍍膜、刻蝕。光刻是將掩模板上的圖形通過光刻膠轉移到基底上，主要分為紫外光刻和電子束光刻兩類。紫外光刻中，通常光刻膠涂布在需要被刻蝕的加工層上，掩模板直接壓在光刻膠上，在紫外光曝光下，透光區和不透光區的光刻膠發生相反的反應，顯影后形成所需要的圖形。電子束光刻中無需光刻板，避免了光散射的缺點，能提高光刻的精度，通常在 10nm 以上，高于紫外光刻微米級的精度。鍍膜是將材料沉積在基底上，通常沉膜的方法因材料而異。在硅工藝中，硅化合物采用等離子增強化學氣相沉積(PECVD)或熱生長。金屬薄膜在 MEMS中常用作傳感電極，采用濺射或蒸發將粘附層和工作層金屬均勻一致地沉積于基底上。叉指電極中光刻是微納加工工藝中制備圖型化表面常用的工藝。陶瓷叉指電極樣品

用于高靈敏免疫分析的微間距叉指陣列電極,如96孔U型板，用于酶或者細胞的批量檢測。微間距叉指陣列電極制備采用傳統的光刻顯影鍍膜方法，在清潔光刻基片（石英、陶瓷或玻璃材料）上用甩膠機上涂上一層光刻膠，然后在光刻機中將掩膜版與基片對準，紫外曝光將掩膜版上的圖形轉移到基片上，顯影去掉曝光部分的光刻膠，采用真空濺射在基片上依次噴涂30nm厚的Ti層和120nm厚的Au層，用有機溶劑氯仿除去基片上的感光膠后，可制備得到微間距叉指陣列金電極。天津叉指電極研發生物叉指電極一般分為生物電檢測電極與刺激電極。

三電極體系是指工作電極、對電極和參比電極均在微電極芯片上制備。工作電極采用金電極作為基底電極,參比電極可采用絲網印刷或銀膜氯化的方法制備全固態微型銀/氯化銀電極，對電極則為片上鉑電極。溶液中的葡萄糖被電極表面固化的酶還原產生過氧化氫，對工作電極施加電壓，電離過氧化氫產生氫離子，促進電流從工作電極流出。此時電流大小與電離產生的電子量成正相關，反應速率決定電流大小從而得到血糖濃度。控制回路由 WE 和 RE 組成，維持施加在工作電極上的電壓恒定，且回路中不包含極化電流，不影響極化狀態和系統的穩定性。

工作電極表面產生的氧化還原，并在電壓的作用下進一步電離得到游離電子，上式為葡萄糖氧化還原反應的化學方程。葡萄糖氧化酶氧化葡萄糖產生葡萄糖酸和過氧化氫，過氧化氫的強氧化力，使氫離子不會還原成氫。電流使過氧化氫解離以獲得兩個自由電子。根據測得的電荷數，可以計算出葡萄糖濃度。實際應用中，不可避免存在微量的反應電流會流過參比電極，改變控制回路的電壓，產生錯誤的測量結果。因為這種現象的存在，必須要恒電位電路來滿足三電極穩定工作條件的這一特性。柔性電子器件可以利用各種功能材料，通過力學與電子學的完美結合，實現柔性工作環境下的器件功能。

高分子材料、單獨的Si3N4、SiO2/Si3N4/SiO2的復合層常作為鈍化層的可選材料。光刻膠和聚酷亞胺是光敏感的材料，能夠在紫外光曝光下形成掩模板所設計的圖形，以暴露金屬電極位點。這些材料具有較低的介電常數(低于2.7)和良好的生物相容性。相比之下，高分子材料的鈍化層厚達幾微米，容易受到化學腐蝕，清洗的時候容易碎裂，減短芯片的壽命。硅化合物采用等離子增強型化學氣相沉積(PECVD)方法沉積在已經形成電極,引線圖形的金屬層上，并采用刻蝕的方法將金屬電極位點暴露。SiO2/Si3N4都具有絕緣特性，其介電常數分別為7.5 和3.9。在金屬-氧化硅-硅的結構中SiO2不能有效地阻止離子的通過，因此較少單獨用來做鈍化層。SiO2/Si3N4/ SiO2的復合層結合了 Si02的絕緣性和Si3N4阻止離子通過的特性，是鐘化層的較好的選擇。單獨的Si3N4則簡化了加工的過程，但需加厚。在本實驗工作中，采用單獨的Si3N4鈍化層，厚度為800-1000nm，能達到良好的絕緣作用。叉指電極采用微電子機械系統(MEMS)工藝制備，集成結構為叉指陣列分布的工作電極和對電極。石家莊PDMS叉指電極

柔性叉指電極具有可彎折、可延展等特性，可以模仿皮膚。陶瓷叉指電極樣品

叉指電極主要是基于兩電極體系(工作電極和對電極)和三電極體系(工作電極、對電極和參比電極) 兩種結構進行研發的。三電極與兩電極結構主要區別在于微電極傳感系統是否包含參比電極。兩電極體系隨著電極表面持續發生化學反應，工作電極的電位產生偏移，電極上的電流始終在變化，此時就難以控制實驗的條件，既要實現控制電壓又要測量電流就會使系統變得十分不穩定，導致傳感器的性能下降。三電極體系中，工作電極是主要的研究和操作對象，通過電極表面的固化酶氧化還原產生電流以實現工作電極的極化。參比電極用來為工作電極提供基準電壓，由 Ag/AgCl 制成，對電極使用惰性金屬鉑制成，這種兩種電極都不會被極性化，因此不會影響實驗中的電流。陶瓷叉指電極樣品

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