数字微镜器件光刻和电沉积结合制备金微阵列电极的结构优化与性能检测

摘要

为提高微阵列电极(Microarray electrodes,MAE)的检测效率,降低生产成本,提出了一种将数字微镜器件(DMD)无掩模投影光刻与电化学沉积相结合的技术。首先,利用光刻系统压电平台(PZS)的高分辨率运动和DMD生成图案的灵活性等优点,制备了用户可自定义的微结构阵列,接着,通过电化学沉积获得Au导电层,实现了均匀的Au微阵列电极(Au/MAE)的制备。然后通过循环伏安法,比较了不同结构的Au/MAE的电化学性能,获得了优化的结构参数。最后,研究了优化后的Au/MAE对于不同浓度和pH值的葡萄糖的电流响应,并通过计时电流法对Au/MAE检测葡萄糖的抗干扰能力进行了测试。电化学分析表明,这种简单的Au/MAE对葡萄糖的电化学检测具有显著的安培响应和较强的抗干扰能力,其灵敏度为101μA·cm^(−2)·mM^(−1)。这种微阵列电极的制备方法,具有分辨率高、一致性高、工艺简单、成本低的优点,为生物传感阵列的制造提供了切实可行的操作方案。