Chemical sensors, in particular silicon-based biosensors

Details Chemical sensors, in particular silicon-based biosensors Chemical sensors, in particular silicon-based biosensors

G - Physics

01

N

G01N 27/26 (2006.01) C12Q 1/00 (2006.01) G01N 27/333 (2006.01) G01N 33/543 (2006.01) G01N 33/552 (2006.01)

Patent

CA 2196895

A three-dimensional structure of porous silicon considerably improves the anchorage of sensor-active material such as, for example, enzymes, antibodies, etc., on or in the substrate surface of chemical sensors, in particular silicon-based biosensors. This structure is produced by means of suitable etching which forms pore apertures adapted to the penetrability of the sensor- active material. The pore walls advantageously receive a non-conductive boundary layer which consists of oxides of Si and/or Al or Ta or silicon nitride and are preferably 1 - 100 nm thick. The porous layer is advantageously between 10 nm and 100 µm thick and the pores are preferably in the form of branched ducts whose average diameter is 1 nm - 10 µm and in particular 10 - 1000 nm. The sensor-active material can optionally be distributed in a glass, solid, plastics or polymer membrane.

Une structure tridimensionnelle de silicium poreux permet d'améliorer considérablement la fixation de matière active de détection, par ex. des enzymes, des anticorps etc... sur ou dans la surface d'un substrat de détecteurs chimiques, notamment de biodétecteurs à base de silicium. Cette structure s'obtient au moyen d'une attaque chimique appropriée formant des pores présentant une ouverture adaptée au pouvoir de pénétration de la matière active de détection. Les parois des pores reçoivent, de façon appropriée, une couche limite non conductrice composée d'oxydes de Si et/ou d'Al et de Ta ou de nitrure de silicium, présentant de préférence une épaisseur de 1 à 100 nm. L'épaisseur de la couche poreuse peut, de façon appropriée, se situer entre 10 nm et 100 µm et les pores sont conçus de préférence sous forme de canaux comportant des ramifications, le diamètre moyen des canaux étant compris entre 1 nm et 10 µm et en particulier entre 10 et 1000 nm. La matière active de détection peut éventuellement être répartie dans une membrane constituée de verre, d'un corps solide, de matière plastique ou de polymère.

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