用于高灵敏***分析的微间距叉指阵列电极，河北PET叉指电极,如96孔U型板，用于酶或者细胞的批量检测。微间距叉指阵列电极制备采用传统的光刻显影镀膜方法，在清洁光刻基片（石英、陶瓷或玻璃材料）上用甩胶机上涂上一层光刻胶，然后在光刻机中将掩膜版与基片对准，紫外曝光将掩膜版上的图形转移到基片上，显影去掉曝光部分的光刻胶，采用真空溅射在基片上依次喷涂30nm厚的Ti层和120nm厚的Au层，用有机溶剂氯仿除去基片上的感光胶后，河北PET叉指电极，可制备得到微间距叉指阵列金电极。叉指电极导电层为金属层，采用物理方法制备，河北PET叉指电极，包括蒸镀、磁控溅射、丝网印刷、喷墨打印。河北PET叉指电极

柔性衬底电极主要采用丝网印刷工艺进行制备，再经低温固化即得成品，用于采集生物电信号的传感器。目前常使用的柔性基底材料主要有聚二甲基硅氧烷(PDMS)，聚对苯二甲酸乙二醇(PET)，聚亚胺(PI)，聚丙烯(PP) 或聚氨基甲酸醋(PU) 等。影响柔性衬底电极性能的因素主要有电极浆料的配比,导电聚合物的组成，电极结构的设计，低温固化的温度及时间等。具有设计灵活、小巧轻便、结构简单、制备简便，成本低廉等优点。低温固化型银浆一般是由片状银粉、球状银粉（含量较少，一般为控制滑移添加保障电学性能）、有机溶剂（稀释剂）、树脂（一般为环氧树脂）、固化剂以及部分助剂组成。浙江叉指电极叉指电极可用于96孔电极板的制备。

在微加工工艺中，主要采取硅、玻璃和高分子材料作为基底。硅作为一种半导体材料，具有良好的导电性能，作为叉指电极MEA基底时,需要在表面热生长一层SiO2,隔离金属层和硅基底之间的导电通路出于金属-氧化层-硅具有光电效应，对光敏感在检测中，光照在硅-SiO2 产生的光生电流能被金属电极输出到检测电路，增加信号的噪声幅度。在实验中发现，此噪声幅度可达几十到几百微伏，因此采用硅基底的 MEA 需要避光检测。相比于硅，玻璃具有良好的绝缘性、透光性和耐热性，具有成熟的加工工艺，在生物实验中便于采用倒置显微镜观察，被采用于 MEA 芯片的基底材料。为了降低成本，聚对二甲苯(Parylene)和聚酷亚胺 (Polyimide)也用来作为底材料。这些高分了材料具备良好的绝缘性，耐高温，灵活的可塑性，显示了良好的生物相容性，对细胞的活性没有明显的影响。在本实验室的实践过程中，也尝试采用PCB板加工MEA芯片，然而工艺中电极精度受到限制，电极尺寸限于80um，远远低于微加工工艺的芯片加工精度。

柔性叉指电极使用过程中会发生弯曲或折叠，可使电场分布发生变化，相邻叉指电极的电容值与弯曲或折叠角度相关。叉指电极的电容值和灵敏度随着弯曲或折叠的角度增大而降低。柔性电极的基体有***的硬度和杨氏模量，拥有很好的回弹性，同时根据不同的应用场景，对热稳定性、渗透性、透光性、附着性和防水性等也有不同程度的要求。柔性电极多采用聚合物作为其柔性衬底，常见的聚合物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚酰亚胺（PI）和聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）等，但 PET、PEN、PI 等常见的高分子塑料衬底只有可弯曲性而缺乏拉伸性，考虑到开发具有优异拉伸性的弹性衬底也是非常有必要的。因此，其他材料比如聚二甲基硅氧烷（PDMS）、热塑性聚氨酯（TPU）、脂肪族芳香族无规共聚酯（Ecoflex）和聚合物水凝胶等，都是具有低弹性模量和高可拉伸性的衬底材料。柔性电子器件可以利用各种功能材料，通过力学与电子学的***结合，实现柔性工作环境下的器件功能。

高分子材料、单独的Si3N4、SiO2/Si3N4/SiO2的复合层常作为钝化层的可选材料。光刻胶和聚酷亚胺是光敏感的材料，能够在紫外光曝光下形成掩模板所设计的图形，以暴露金属电极位点。这些材料具有较低的介电常数(低于2.7)和良好的生物相容性。相比之下，高分子材料的钝化层厚达几微米，容易受到化学腐蚀，清洗的时候容易碎裂，减短芯片的寿命。硅化合物采用等离子增强型化学气相沉积(PECVD)方法沉积在已经形成电极,引线图形的金属层上，并采用刻蚀的方法将金属电极位点暴露。SiO2/Si3N4都具有绝缘特性，其介电常数分别为7.5 和3.9。在金属-氧化硅-硅的结构中SiO2不能有效地阻止离子的通过，因此较少单独用来做钝化层。SiO2/Si3N4/ SiO2的复合层结合了 Si02的绝缘性和Si3N4阻止离子通过的特性，是钟化层的较好的选择。单独的Si3N4则简化了加工的过程，但需加厚。在本实验工作中，采用单独的Si3N4钝化层，厚度为800-1000nm，能达到良好的绝缘作用。容性生物电极通过介电层形成电容耦合完成信号采集。浙江叉指电极

微叉指电极阵列是以检测电兴奋类细胞如心肌细胞、神经网络等的电生理活动的一类细胞传感器。河北PET叉指电极

MEMS加工技术主要包括光刻、镀膜、刻蚀。光刻是将掩模板上的图形通过光刻胶转移到基底上，主要分为紫外光刻和电子束光刻两类。紫外光刻中，通常光刻胶涂布在需要被刻蚀的加工层上，掩模板直接压在光刻胶上，在紫外光曝光下，透光区和不透光区的光刻胶发生相反的反应，显***形成所需要的图形。电子束光刻中无需光刻板，避免了光散射的缺点，能提高光刻的精度，通常在 10nm 以上，高于紫外光刻微米级的精度。镀膜是将材料沉积在基底上，通常沉膜的方法因材料而异。在硅工艺中，硅化合物采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)或热生长。金属薄膜在 MEMS中常用作传感电极，采用溅射或蒸发将粘附层和工作层金属均匀一致地沉积于基底上。河北PET叉指电极

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