RU2015118169A

RU2015118169A - Датчик для текучих сред с широким динамическим диапазоном на основе нанопроводной платформы

Info

Publication number: RU2015118169A
Application number: RU2015118169A
Authority: RU
Inventors: Йохан Хендрик КЛОТВИЙК; Марсель МЮЛДЕР
Original assignee: Конинклейке Филипс Н.В.
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2013-10-07
Publication date: 2016-12-10
Also published as: WO2014060894A2; WO2014060894A3; CN104737009A; US20160003770A1; CN104737009B; EP2909617A2; JP6533465B2; JP2015531491A; MX356580B; BR112015008202B1; BR112015008202A2; US10126263B2; RU2638130C2; MX2015004671A

Abstract

1. Устройство для количественного обнаружения вещества в образце текучей среды, содержащееподложку;расположенный на упомянутой подложке электроизолирующий слой;множество расположенных на упомянутом электроизолирующем слое индивидуально адресуемых нанопроводов, причем каждый нанопровод из упомянутого множества нанопроводов покрыт изолирующим материалом, при этом множество нанопроводов выполнено с возможностью обнаружения присутствия вещества в образце текучей среды посредством измерения электрической характеристики нанопровода из множества нанопроводов, при этом каждый упомянутый нанопровод имеет длину, ширину и толщину;отделение для образцов для содержания упомянутого образца текучей среды, при этом упомянутое отделение для образцов расположено таким образом, что оно покрывает по меньшей мере часть каждого нанопровода из упомянутого множества нанопроводов,при этом упомянутая длина, упомянутая ширина и упомянутая толщина соответствующих нанопроводов имеют такие размеры, чтобы формировать различные диапазоны обнаружения вещества.2. Устройство по п. 1, в котором сочетание различных диапазонов обнаружения образует практически непрерывный диапазон обнаружения, который больше, чем каждый различный диапазон обнаружения.3. Устройство по п. 1, в котором каждый нанопровод из упомянутого множества нанопроводов имеет площадь поверхности и объем нанопровода, при этом отношение площади поверхности и объема различно для различных нанопроводов из упомянутого множества нанопроводов.4. Устройство по п. 3, в котором толщина нанопроводов из множества нанопроводов практически одинакова, а одна или более из ширины и

Claims

1. Устройство для количественного обнаружения вещества в образце текучей среды, содержащее

подложку;

расположенный на упомянутой подложке электроизолирующий слой;

множество расположенных на упомянутом электроизолирующем слое индивидуально адресуемых нанопроводов, причем каждый нанопровод из упомянутого множества нанопроводов покрыт изолирующим материалом, при этом множество нанопроводов выполнено с возможностью обнаружения присутствия вещества в образце текучей среды посредством измерения электрической характеристики нанопровода из множества нанопроводов, при этом каждый упомянутый нанопровод имеет длину, ширину и толщину;

отделение для образцов для содержания упомянутого образца текучей среды, при этом упомянутое отделение для образцов расположено таким образом, что оно покрывает по меньшей мере часть каждого нанопровода из упомянутого множества нанопроводов,

при этом упомянутая длина, упомянутая ширина и упомянутая толщина соответствующих нанопроводов имеют такие размеры, чтобы формировать различные диапазоны обнаружения вещества.

2. Устройство по п. 1, в котором сочетание различных диапазонов обнаружения образует практически непрерывный диапазон обнаружения, который больше, чем каждый различный диапазон обнаружения.

3. Устройство по п. 1, в котором каждый нанопровод из упомянутого множества нанопроводов имеет площадь поверхности и объем нанопровода, при этом отношение площади поверхности и объема различно для различных нанопроводов из упомянутого множества нанопроводов.

4. Устройство по п. 3, в котором толщина нанопроводов из множества нанопроводов практически одинакова, а одна или более из ширины и длины каждого нанопровода из упомянутого множества нанопроводов различна.

5. Устройство по п. 1, в котором изолирующий материал является одним и тем же для каждого нанопровода из множества нанопроводов, и при этом изолирующий материал имеет толщину, которая различна для каждого нанопровода из множества нанопроводов.

6. Устройство по п. 1, в котором по меньшей мере один нанопровод из упомянутого множества нанопроводов содержит по меньшей мере один слой функционализации, который предназначен для взаимодействия с веществом.

7. Устройство по п. 1, в котором каждый из по меньшей мере двух нанопроводов из упомянутого множества нанопроводов содержит слой функционализации, который предназначен для взаимодействия с веществом, при этом по меньшей мере два слоя функционализации отличаются друг от друга.

8. Устройство по п. 6, в котором по меньшей мере один слой функционализации содержит или состоит из TiO₂.

9. Устройство по п. 1, в котором упомянутое отделение для образцов выполнено для обеспечения текучей среде возможности протекать поверх упомянутого множества нанопроводов.

10. Устройство по п. 1, в котором по меньшей мере два из упомянутых нанопроводов имеют различную чувствительность.

11. Устройство по п. 1, в котором по меньшей мере два нанопровода из упомянутого множества нанопроводов содержат различные легирующие примеси и/или различные концентрации легирующих примесей.

12. Устройство по п. 1, в котором по меньшей мере один нанопровод из множества нанопроводов образует канал транзистора, а часть подложки используется в качестве вывода затвора упомянутого транзистора.

13. Устройство по п. 1, содержащее дополнительное отделение для образцов.

14. Устройство по п. 1, содержащее электрическую схему, соединенную с каждым нанопроводом из множества упомянутых нанопроводов, для считывания нанопроводов.

15. Применение устройства по п. 1 для количественного обнаружения вещества в образце текучей среды.

16. Способ количественного определения вещества в образце текучей среды с использованием устройства, содержащего множество индивидуально электрически адресуемых нанопроводов, причем каждый из упомянутых нанопроводов имеет различный диапазон обнаружения, при этом упомянутый способ содержит

определение электрической характеристики каждого нанопровода из упомянутого множества нанопроводов;

определение для каждого нанопровода из упомянутого множества нанопроводов, указывает ли электрическая характеристика на насыщение нанопровода;

идентификацию подмножества нанопроводов, которые не являются насыщенными нанопроводами, в пределах множества нанопроводов;

идентификацию нанопровода из подмножества нанопроводов, имеющего самую высокую чувствительность; и

определение количества упомянутого вещества в упомянутой текучей среде на основе определенной электрической характеристики нанопровода, имеющего самую высокую чувствительность.

17. Способ по п. 16, в котором определяемой электрической характеристикой упомянутых нанопроводов является ток как функция поданного напряжения.

18. Способ по п. 16, в котором множество нанопроводов образуют каналы транзистора, где транзистор содержит затвор, при этом способ дополнительно содержит этап установки устройства в исходное состояние посредством подачи напряжения затвора на затвор с тем, чтобы вещество, налипшее на нанопровод из упомянутого множества нанопроводов, было по меньшей мере частично удалено с упомянутого нанопровода.

19. Способ по п. 16, дополнительно содержащий этап установки устройства в исходное состояние посредством нагревания упомянутого устройства с тем, чтобы вещество, налипшее на нанопровод из упомянутого множества нанопроводов, было по меньшей мере частично удалено с упомянутого нанопровода.