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CN218191073U - 非接触式分选装置与其光感应结构及生物微粒分选设备 - Google Patents

非接触式分选装置与其光感应结构及生物微粒分选设备 Download PDF

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CN218191073U
CN218191073U CN202222148096.9U CN202222148096U CN218191073U CN 218191073 U CN218191073 U CN 218191073U CN 202222148096 U CN202222148096 U CN 202222148096U CN 218191073 U CN218191073 U CN 218191073U
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CN
China
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collector
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blocks
layer
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CN202222148096.9U
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Inventor
黄忠谔
陈圣文
何信呈
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Yihua Shengtech Co ltd
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Yihua Shengtech Co ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种非接触式分选装置与其光感应结构及生物微粒分选设备。所述光感应结构包含一基板、分别形成于所述基板相反侧的一电极层与一光电层及一绝缘层。所述光电层包含多个集极区块、分别形成于多个所述集极区块内的多个基极区块及分别对应多个所述基极区块的多个射极区块。每个所述射极区块包含多个射极垫,其分别形成于相对应所述基极区块内。每个所述基极区块、相对应所述集极区块及相对应所述射极区块共同构成一直立型晶体管。所述绝缘层覆盖且分隔所述多个所述直立型晶体管,每个所述射极垫一端裸露于所述绝缘层之外。据此,所述直立型晶体管的多个所述射极垫能产生多个电场及其衍生的电场差,以用来准确地移动目标生物微粒。

Description

非接触式分选装置与其光感应结构及生物微粒分选设备
技术领域
本实用新型涉及分选装置,特别涉及一种非接触式分选装置与其光感应结构及生物微粒分选设备。
背景技术
现有的生物微粒分选装置可以通过施加电场的方式,来驱使目标生物微粒进行移动。然而,如何在不接触目标生物微粒的情况下,使所述目标生物微粒更精准控制移动,使其能准确地沿着预定路线移动到预定目标区域,此为现有生物微粒分选装置需被进一步改良与精进的方向。
实用新型内容
本实用新型实施例在于提供一种非接触式分选装置与其光感应结构及生物微粒分选设备,其能有效地改善现有生物微粒分选装置所可能产生的缺陷。
本实用新型实施例公开一种生物微粒分选设备,用来从一液态检体之中分选一目标生物微粒,生物微粒分选设备包括:一非接触式分选装置,包含有:一光感应结构,包含有:一第一基板;一第一电极层,形成于第一基板的一侧;一光电层,形成于第一基板的另一侧,并且光电层包含有:一集极层,形成于第一基板上;其中,集极层包含有间隔设置的多个集极区块,并且远离第一电极层的每个集极区块一端形成有一第一槽状部;多个基极区块,分别形成于多个集极区块的第一槽状部内,并且远离第一电极层的每个基极区块一端形成有彼此间隔设置的多个第二槽状部;及多个射极区块,分别对应于多个基极区块而形成;其中,每个射极区块包含有多个射极垫,其分别形成于相对应基极区块的多个第二槽状部内;其中,任一个基极区块、相对应的集极区块及相对应的射极区块共同构成一直立型晶体管;及一绝缘层,覆盖且分隔多个直立型晶体管,并且远离第一电极层的每个射极垫一端裸露于绝缘层之外;及一配合结构,与光感应结构呈间隔设置且至少其中一个呈透明状,并且配合结构包含有一第二基板及形成于第二基板的一第二电极层,并且第二电极层面向光感应结构;以及一交流电源装置,电性耦接于第一电极层与第二电极层;其中,当液态检体位于非接触式分选装置的绝缘层与第二电极层之间时,非接触式分选装置的任一个直立型晶体管能用来供一光源照射,以使其能通过多个射极垫的分布及其在液态检体产生非均匀的多个电场产生电场差,进而对目标生物微粒施予能驱使其移动的多道介电泳力。
优选地,于每个直立型晶体管之中,多个射极垫包含有沿着一内环形路径进行配置的至少一个第一垫、沿着一外环形路径进行配置的至少一个第二垫及沿着一扩增环形路径进行配置的至少一个第三垫,并且外环形路径围绕于内环形路径之外,扩增环形路径位于内环形路径与外环形路径之间;其中,至少一个第一垫的宽度不同于至少一个第二垫的宽度,并且至少一个第三垫的宽度介于第一垫的宽度以及至少一个第二垫的宽度之间。
优选地,于每个直立型晶体管之中,至少一个第一垫的数量、至少一个第二垫的数量及至少一个第三垫的数量均为单个且呈环形;或是至少一个第一垫的数量、至少一个第二垫的数量及至少一个第三垫的数量均为多个,并且多个第一垫的数量小于多个第二垫的数量,多个第三垫的数量也小于多个第二垫的数量。
优选地,于每个直立型晶体管之中,多个射极垫包含有位于内环形路径内侧的一中心垫,并且多个射极垫的宽度由外环形路径朝向中心垫的方向逐渐地缩小或增加,用以使电场差呈渐进式分布。
优选地,于每个直立型晶体管中,每个射极垫的宽度大于其厚度,而相邻的任两个射极垫之间的间距小于5微米,并且集极区块的一端、基极区块的一端及每个射极垫的一端彼此呈共平面设置。
优选地,任两个相邻的直立型晶体管之间被绝缘层所填满,并且绝缘层形成有分别对应于多个直立型晶体管的多个开口,以使每个直立型晶体管的多个射极垫的一端自相对应的一个开口裸露于绝缘层之外。
优选地,任两个相邻的直立型晶体管之间被绝缘层所填满,并且绝缘层形成有分别对应于多个射极垫的多个开口,以使每个射极垫的一端自相对应的一个开口裸露于绝缘层之外。
优选地,绝缘层于任两个相邻的直立型晶体管之间留有间隙,以构成区隔多个直立型晶体管的一图案化沟槽;集极层包含有形成于第一基板上的一连接层,并且多个集极区块形成于连接层上。
本实用新型实施例也公开一种非接触式分选装置,用来从一液态检体之中分选一目标生物微粒,非接触式分选装置包括:一光感应结构,包含有:一第一基板;一第一电极层,形成于第一基板的一侧;一光电层,形成于第一基板的另一侧,并且光电层包含有:一集极层,形成于第一基板上;其中,集极层包含有间隔设置的多个集极区块,并且远离第一电极层的每个集极区块一端形成有一第一槽状部;多个基极区块,分别形成于多个集极区块的第一槽状部内,并且远离第一电极层的每个基极区块一端形成有彼此间隔设置的多个第二槽状部;及多个射极区块,分别对应于多个基极区块而形成;其中,每个射极区块包含有多个射极垫,其分别形成于相对应基极区块的多个第二槽状部内;其中,任一个基极区块、相对应的集极区块及相对应的射极区块共同构成一直立型晶体管;及一绝缘层,覆盖且分隔多个直立型晶体管,并且远离第一电极层的每个射极垫一端裸露于绝缘层之外;以及一配合结构,与光感应结构呈间隔设置且至少其中一个呈透明状,并且配合结构包含有一第二基板及形成于第二基板的一第二电极层,并且第二电极层面向光感应结构;其中,非接触式分选装置的绝缘层与第二电极层之间能用来容置液态检体,以进行对应于目标生物微粒的一分选作业。
本实用新型实施例另公开一种非接触式分选装置的光感应结构,包括:一第一基板;一第一电极层,形成于第一基板的一侧;一光电层,形成于第一基板的另一侧,并且光电层包含有:一集极层,形成于第一基板上;其中,集极层包含有间隔设置的多个集极区块,并且远离第一电极层的每个集极区块一端形成有一第一槽状部;多个基极区块,分别形成于多个集极区块的第一槽状部内,并且远离第一电极层的每个基极区块一端形成有彼此间隔设置的多个第二槽状部;及多个射极区块,分别对应于多个基极区块而形成;其中,每个射极区块包含有多个射极垫,其分别形成于相对应基极区块的多个第二槽状部内;其中,任一个基极区块、相对应的集极区块及相对应的射极区块共同构成一直立型晶体管;以及一绝缘层,覆盖且分隔多个直立型晶体管,并且远离第一电极层的每个射极垫一端裸露于绝缘层之外。
综上所述,本实用新型实施例所揭露的非接触式分选装置与其光感应结构及生物微粒分选设备,其所采用的所述光电层具有特定的结构实用新型,使其利于以非接触的光电耦合方式,来通过任一个所述直立型晶体管的多个所述射极垫产生多个电场及其衍生的电场差,进而能够用来准确地移动或捕捉所述目标生物微粒至任意区域。
附图说明
图1为本实用新型实施例一的生物微粒分选设备的立体示意图;
图2为图1的生物微粒分选设备于实际运用时的立体剖视示意图;
图3为图1沿剖线III-III的剖视示意图;
图4为图3的区域IV的放大示意图;
图5为图4另一态样的示意图;
图6为图4之中的其中一个直立型晶体管的俯视示意图;
图7为图6的直立型晶体管另一态样的俯视示意图;
图8为图6的直立型晶体管又一态样的俯视示意图;
图9为本实用新型实施例二的光感应结构的剖视放大示意图;
图10为图9之中的其中一个直立型晶体管的俯视示意图;
图11为图10的直立型晶体管另一态样的俯视示意图;
图12为图10的直立型晶体管又一态样的俯视示意图;
图13为本实用新型实施例三的光感应结构的剖视放大示意图;
图14为本实用新型实施例三的光感应结构另一态样的剖视放大示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本实用新型所揭露有关“非接触式分选装置与其光感应结构及生物微粒分选设备”的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容了解本实用新型的优点与效果。本实用新型可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用,在不悖离本实用新型的构思下进行各种修改与变更。另外,本实用新型的附图仅为简单示意说明,并非依实际尺寸的描绘,事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本实用新型的相关技术内容,但所揭露的内容并非用以限制本实用新型的保护范围。
应当可以理解的是,虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号,但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件,或者一信号与另一信号。另外,本文中所使用的术语“或”,应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
[实施例一]
请参阅图1至图8所示,其为本实用新型的实施例一。如图1至图3所示,本实施例揭露一种生物微粒分选设备1000,用来从一液态检体300之中分选一目标生物微粒301。也就是说,非用于生物微粒的任何分选设备皆不同于本实施例所指的所述生物微粒分选设备1000。
其中,所述液态检体300可以是来自于动物的体液检体(如:血液、淋巴液、唾液、或尿液),并且所述目标生物微粒301可以是特定种类的细胞,例如:循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTC)、胎儿有核红血球细胞(fetal nucleated red bloodcells,FNRBC)、病毒、或细菌,但本实用新型不以上述为限。举例来说,在本实用新型未绘示的其他实施例中,所述液态检体300也可是来自植物的液态检体。
再者,所述生物微粒分选设备1000于本实施例中包含有一非接触式分选装置100及电性耦接于所述非接触式分选装置100的一交流电源装置200,但本实用新型不受限于此。举例来说,在本实用新型未绘示的其他实施例中,所述非接触式分选装置100也可以被单独地应用(如:贩卖)或搭配其他装置使用。以下将先说明所述非接触式分选装置100的具体构造,而后再适时介绍其与所述交流电源装置200的连接关系。
需先说明的是,所述非接触式分选装置100于本实施例中为芯片级尺寸(如:所述非接触式分选装置100的厚度不大于100微米),并且所述非接触式分选装置100于图中是以矩形状结构来说明,但本实用新型不受限于此。举例来说,在本实用新型未绘示的其他实施例中,所述非接触式分选装置100也可以呈曲线形构造、或不规则状结构。
进一步地说,所述非接触式分选装置100于本实施例中包含有一光感应结构1、与所述光感应结构1呈间隔设置的一配合结构2及连接于所述光感应结构1与所述配合结构2之间的一贴合层3。其中,为便于说明,所述配合结构2于本实施例中是呈透明状,但所述配合结构2与所述光感应结构1于实际应用时可以是至少其中一个呈透明状,据以使所述非接触式分选装置100被正常操作。
如图2至图4所示,所述光感应结构1包含有一第一基板11、形成于所述第一基板11一侧(如:底侧)的一第一电极层12、形成于所述第一基板11另一侧(如:顶侧)的一光电层13及覆盖于部分所述光电层13的一绝缘层14。其中,所述第一基板11于本实施例中可以是一硅基板且较佳为一低掺杂N型层,而所述第一电极层12则是可以覆盖于所述第一基板11的整个所述底侧,并且所述第一电极层12较佳是一薄导电金属层或是一氧化铟锡(ITO)层。
所述光电层13于本实施例中包含有形成于所述第一基板11上的一集极层131(collector layer)、形成于所述集极层131内的多个基极区块1321(base region)及分别形成于多个所述基极区块1321内的多个射极区块1331(emitter region)。换个角度来看,所述集极层131为一N型层;多个所述基极区块1321相较于所述第一电极层12位于相同高度并共同定义为一基极层132,并且所述基极层132为一P型层;多个所述射极区块1331相较于所述第一电极层12位于相同高度并共同定义为一射极层133,并且所述射极层133为一重掺杂N型层。
更详细地说,所述集极层131于本实施例中包含有形成于所述第一基板11上的一连接层1311及形成于所述连接层1311上且彼此间隔设置的多个集极区块1312。其中,远离所述第一电极层12的每个所述集极区块1312一端(如:顶端)形成有一第一槽状部1313。
需说明的是,多个所述集极区块1312于本实施例中是通过所述连接层1311而彼此电性耦接,但本实用新型不以此为限。举例来说,在本实用新型未绘示的其他实施例中,所述集极层131可以依据实用新型需求而省略所述连接层1311,并且多个所述集极区块1312直接形成于所述第一基板11上,所述第一基板11则可以是一低掺杂N型层,据以使所述第一基板11能够和所述集极层131共同作为一集极(collector)使用。
多个所述基极区块1321分别形成于多个所述集极区块1312的所述第一槽状部1313内(也就是,每个所述集极区块1312的内侧形成有一个所述基极区块1321),并且远离所述第一电极层12的每个所述基极区块1321一端(如:顶端)形成有彼此间隔设置的多个第二槽状部1322。
再者,多个所述射极区块1331分别对应于多个所述基极区块1321而形成(也就是,每个所述基极区块1321的内侧形成有一个所述射极区块1331)。其中,每个所述射极区块1331包含有多个射极垫1332,其分别形成于相对应所述基极区块1321的多个所述第二槽状部1322内。
依上所述,任一个所述基极区块1321、相对应的所述集极区块1312及相对应的所述射极区块1331共同构成一直立型晶体管130。所述绝缘层14于本实施例中为一氮化硅层或一氧化硅层,但不以此为限;其中,所述绝缘层14覆盖且分隔所述多个所述直立型晶体管130,并且远离所述第一电极层12的每个所述射极垫1332一端(如:顶端)裸露于所述绝缘层14之外。也就是说,所述绝缘层14可以是覆盖于所述连接层1311及每个所述直立型晶体管130的环侧面。
进一步地说,所述绝缘层14与多个所述直立型晶体管130之间的配置关系可依据实用新型需求而加以调整变化,所以本实施例于下述仅列出两种可行的构造,但本实用新型不受限于此。
如图4所示,任两个相邻的所述直立型晶体管130之间被所述绝缘层14所填满,并且所述绝缘层14形成有分别对应于多个所述直立型晶体管130的多个开口141(如:任一个所述开口141的外型对应于所述集极区块1312的所述一端),以使每个所述直立型晶体管130的多个所述射极垫1332的所述一端自相对应的一个所述开口141裸露于所述绝缘层14之外。
或者,如图5所示,任两个相邻的所述直立型晶体管130之间被所述绝缘层14所填满,并且所述绝缘层14形成有分别对应于多个所述射极垫1332的多个开口142(如:任一个所述开口142的外型对应于所述射极垫1332的所述一端),以使每个所述射极垫1332的所述一端自相对应的一个所述开口142裸露于所述绝缘层14之外。需额外说明的是,所述绝缘层14于本实施例中包含有位于多个所述直立型晶体管130侧边的一第一绝缘层14a及形成于所述第一绝缘层14a顶缘且突出高于多个所述直立型晶体管130的一第二绝缘层14b,并且所述第一绝缘层14a与所述第二绝缘层14b可以依据实用新型需求而采用相同材质或是不同材质所形成,本实用新型在此不加以限制。
需先说明的是,基于多个所述直立型晶体管130于本实施例中是采用大致相同的构造,所以为便于说明,以下仅介绍其中一个所述直立型晶体管130的结构,但本实用新型不受限于此。举例来说,在本实用新型未绘示的其他实施例中,多个所述直立型晶体管130的构造也可以彼此略有差异。
于本实施例中,所述集极区块1312的所述一端、所述基极区块1321的所述一端及每个所述射极垫1332的所述一端较佳是彼此呈共平面设置,并且任一个所述射极垫1332的宽度需大于其厚度T1332,而相邻的任两个所述射极垫1332之间的间距需小于5微米(μm),但本实用新型不以此为限。此外,所述基极区块1321的厚度T1321为所述集极区块1312的厚度T1312的15%~35%,并且任一个所述射极垫1332的所述厚度T1332为所述基极区块1321的所述厚度T1321的5%~20%,但本实用新型不以此为限。
再者,当以所述目标生物微粒301的角度来看时,所述非接触式分选装置100之中的任何细微变化都会对所述目标生物微粒301产生显著的影响,因而本实施例中于下述说明中,提出所述直立型晶体管130的多个所述射极垫1332的尺寸配置与多种排列方式,据以利于能够以较渐进式电场差分选所述目标生物微粒301,但本实用新型不以此为限。
如图4至图7所示,于本实施例的所述直立型晶体管130之中,多个所述射极垫1332包含有沿着一内环形路径P1进行配置的至少一个第一垫1332a、位于所述内环形路径P1内侧的一中心垫1332d、沿着一外环形路径P2进行配置的至少一个第二垫1332b及沿着一扩增环形路径P3进行配置的至少一个第三垫1332c。其中,所述外环形路径P2围绕于所述内环形路径P1之外,而所述扩增环形路径P3位于所述内环形路径P1与所述外环形路径P2之间,但本实用新型不以此为限。举例来说,在本实用新型未绘示的其他实施例中,所述中心垫1332d及/或至少一个所述第三垫1332c也可以依据实用新型需求而省略;或者,所述内环形路径P1与所述外环形路径P2之间设有至少两条所述扩增环形路径P3。
进一步地说,所述中心垫1332d的宽度W1332d、至少一个所述第一垫1332a的宽度W1332a及至少一个所述第二垫1332b的宽度W1332b彼此不同,并且至少一个所述第三垫1332c的宽度W1332c介于所述第一垫1332a的所述宽度W1332a以及至少一个所述第二垫1332b的所述宽度W1332b之间。而于本实施例中,多个所述射极垫1332的宽度较佳是由所述外环形路径P2朝向所述中心垫1332d的方向逐渐地缩小;也就是说,多个所述射极垫1332依其宽度,由大至小排列如下:所述第二垫1332b、所述第三垫1332c、所述第一垫1332a及所述中心垫1332d。
此外,至少一个所述第一垫1332a、至少一个所述第二垫1332b及至少一个所述第三垫1332c的具体配置数量与外型可依据实用新型需求而加以调整变化,所以下述仅列举其中三种可行的态样,但本实用新型不以此为限。举例来说,在本实用新型未绘示的其他实施例中,至少一个所述第一垫1332a、至少一个所述第二垫1332b及至少一个所述第三垫1332c的具体配置数量与外型也可以是下述三种态样的交错混和搭配。
如图5和图6所示的所述直立型晶体管130之中,至少一个所述第一垫1332a的数量、至少一个所述第二垫1332b的数量及至少一个所述第三垫1332c的数量均为单个且呈环形(如:方环状或圆环状)。
如图7所示的所述直立型晶体管130之中,至少一个所述第一垫1332a的数量、至少一个所述第二垫1332b的数量及至少一个所述第三垫1332c的数量均为多个且呈方形(此形状可依需求而加以变化)。其中,多个所述第一垫1332a的数量小于多个所述第二垫1332b的所述数量,多个所述第三垫1332c的数量也小于多个所述第二垫1332b的所述数量。再者,所述中心垫1332d呈方形且定义有两条对角线,并且于任一条所述对角在线配置有分别位于所述中心垫1332d相反两侧的两个所述第一垫1332a、分别位于所述中心垫1332d相反两侧的两个所述第二垫1332b及分别位于所述中心垫1332d相反两侧的两个所述第三垫1332c,但不以此为限。
如图2至图4所示,所述配合结构2包含有一第二基板21及形成于所述第二基板21的一第二电极层22,并且所述第二电极层22面向所述光感应结构1。所述贴合层3连接于所述光感应结构1与所述配合结构2之间(如:所述贴合层3连接于所述绝缘层14与所述第二电极层22之间),以共同包围界定出一容置空间C。其中,所述非接触式分选装置100的所述绝缘层14与所述第二电极层22之间(如:所述容置空间C)能用来容置所述液态检体300,以进行对应于所述目标生物微粒301的一分选作业。
更详细地说,所述配合结构2与所述贴合层3的至少其中之一形成有分别连通于所述容置空间C两端的一输入口E与一输出口O(如:图2和图3);所述非接触式分选装置100能于所述输入口E注入所述液态检体300、并使所述液态检体300于所述输出口O流出。
需额外说明的是,所述非接触式分选装置100于本实施例中是以所述光感应结构1搭配于所述配合结构2及所述贴合层3来说明,但本实用新型不受限于此。举例来说,在本实用新型未绘示的其他实施例中,所述非接触式分选装置100可以通过其他结构取代所述贴合层3;或者,所述光感应结构1也可以被单独地应用(如:贩卖)或搭配其他装置使用。
所述交流电源装置200电性耦接于所述非接触式分选装置100的所述第一电极层12与所述第二电极层22。其中,当所述液态检体300位于所述非接触式分选装置100的所述绝缘层14与所述第二电极层22之间时,所述非接触式分选装置100的任一个所述直立型晶体管130能用来供一光源P照射,以使其能通过多个所述射极垫1332的分布及其在所述液态检体300产生非均匀的多个电场,进而产生电场差,据以能够对所述目标生物微粒301施予能驱使其移动的多道介电泳(dielectrophoresis,DEP)力。
依上所述,所述生物微粒分选设备1000(或所述非接触式分选装置100)于本实施例中所采用的所述光电层13具有特定的结构实用新型,使其利于以非接触的光电耦合方式,来通过任一个所述直立型晶体管130的多个所述射极垫1332产生多个电场及其衍生的电场差(类似于尖端放电的效果),进而能够用来准确地移动(或捕捉)所述目标生物微粒301至任意区域。
[实施例二]
请参阅图9至图12所示,其为本实用新型的实施例二。由于本实施例类似于上述实施例一,所以两个实施例的相同处不再加以赘述,而本实施例相较于上述实施例一的差异大致说明如下:
于本实施例的每个所述直立型晶体管130之中,多个所述射极垫1332的宽度由所述外环形路径P2朝向所述中心垫1332d的方向逐渐地增加。也就是说,多个所述射极垫1332依其宽度,由小至大排列如下:所述第二垫1332b、所述第三垫1332c、所述第一垫1332a及所述中心垫1332d。
[实施例三]
请参阅图13和图14所示,其为本实用新型的实施例三。由于本实施例类似于上述实施例一和二,所以两个实施例的相同处不再加以赘述,而本实施例相较于上述实施例一和二的差异大致说明如下:
于本实施例中,所述绝缘层14于任两个相邻的所述直立型晶体管130之间留有间隙,以构成区隔多个所述直立型晶体管130的一图案化沟槽143。也就是说,所述绝缘层14可以是覆盖于所述连接层1311及每个所述直立型晶体管130的环侧面。
据此,所述生物微粒分选设备(未标示)于本实施例中通过所述光感应结构1所形成的仿生架构,据以有助于刺激位于其上的所述目标生物微粒(图中未示出),进而符合所述目标生物微粒的培养需求。例如:多个所述直立型晶体管130彼此间隔配置,并且所述绝缘层14形成有所述图案化沟槽143,据以和多个所述直立型晶体管130共同构成利于所述目标生物微粒生长的环境(如:凹凸起伏环境)。
[本实用新型实施例的技术效果]
综上所述,本实用新型实施例所揭露的非接触式分选装置与其光感应结构及生物微粒分选设备,其所采用的所述光电层具有特定的结构实用新型,使其利于以非接触的光电耦合方式,来通过任一个所述直立型晶体管的多个所述射极垫产生多个电场及其衍生的电场差(类似于尖端放电的效果),进而能够用来准确地移动(或捕捉)所述目标生物微粒至任意区域。
再者,本实用新型实施例所揭露的非接触式分选装置与其光感应结构及生物微粒分选设备,其能依据实用新型需求而变更所述直立型晶体管的多个所述射极垫的尺寸配置与排列方式(如:多个所述射极垫的宽度由所述外环形路径朝向所述中心垫的方向逐渐地缩小或增加),以使所述电场差呈渐进式分布,据以利于能够以较低外力分选所述目标生物微粒。
以上所述的是本实用新型的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本实用新型所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种生物微粒分选设备,其特征在于,所述生物微粒分选设备用于从一液态检体之中分选一目标生物微粒,所述生物微粒分选设备,包括:
一非接触式分选装置,包含有:
一光感应结构,包含有:
一第一基板;
一第一电极层,形成于所述第一基板的一侧;
一光电层,形成于所述第一基板的另一侧,并且所述光电层包含有:
一集极层,形成于所述第一基板上;其中,所述集极层包含有间隔设置的多个集极区块,并且远离所述第一电极层的每个所述集极区块一端形成有一第一槽状部;
多个基极区块,分别形成于多个所述集极区块的所述第一槽状部内,并且远离所述第一电极层的每个所述基极区块一端形成有彼此间隔设置的多个第二槽状部;及
多个射极区块,分别对应于多个所述基极区块而形成;其中,每个所述射极区块包含有多个射极垫,其分别形成于相对应所述基极区块的多个所述第二槽状部内;其中,任一个所述基极区块、相对应的所述集极区块及相对应的所述射极区块共同构成一直立型晶体管;及
一绝缘层,覆盖且分隔所述多个所述直立型晶体管,并且远离所述第一电极层的每个所述射极垫一端裸露于所述绝缘层之外;及
一配合结构,与所述光感应结构呈间隔设置且至少其中一个呈透明状,并且所述配合结构包含有一第二基板及形成于所述第二基板的一第二电极层,并且所述第二电极层面向所述光感应结构;以及
一交流电源装置,电性耦接于所述第一电极层与所述第二电极层;
其中,当所述液态检体位于所述非接触式分选装置的所述绝缘层与所述第二电极层之间时,所述非接触式分选装置的任一个所述直立型晶体管能用来供一光源照射,以使其能通过多个所述射极垫的分布及其在所述液态检体产生非均匀的多个电场产生电场差,进而对所述目标生物微粒施予能驱使其移动的多道介电泳力。
2.根据权利要求1所述的生物微粒分选设备,其特征在于,在每个所述直立型晶体管之中,多个所述射极垫包含有沿着一内环形路径进行配置的至少一个第一垫、沿着一外环形路径进行配置的至少一个第二垫及沿着一扩增环形路径进行配置的至少一个第三垫,并且所述外环形路径围绕于所述内环形路径之外,所述扩增环形路径位于所述内环形路径与所述外环形路径之间;其中,所述第一垫的宽度不同于所述第二垫的宽度,并且所述第三垫的宽度介于所述第一垫的所述宽度以及所述第二垫的所述宽度之间。
3.根据权利要求2所述的生物微粒分选设备,其特征在于,在每个所述直立型晶体管之中,所述第一垫的数量、所述第二垫的数量及所述第三垫的数量均为单个且呈环形;或是所述第一垫的数量、所述第二垫的数量及所述第三垫的数量均为多个,并且所述第一垫的数量多个所述第二垫的所述数量,所述第三垫的数量也多个所述第二垫的所述数量。
4.根据权利要求2所述的生物微粒分选设备,其特征在于,在每个所述直立型晶体管之中,多个所述射极垫包含有位于所述内环形路径内侧的一中心垫,并且多个所述射极垫的宽度由所述外环形路径朝向所述中心垫的方向逐渐地缩小或增加,用以使所述电场差呈渐进式分布。
5.根据权利要求1所述的生物微粒分选设备,其特征在于,在每个所述直立型晶体管中,每个所述射极垫的宽度大于其厚度,而相邻的任两个所述射极垫之间的间距小于5微米,并且所述集极区块的所述一端、所述基极区块的所述一端及每个所述射极垫的所述一端彼此呈共平面设置。
6.根据权利要求1所述的生物微粒分选设备,其特征在于,任两个相邻的所述直立型晶体管之间被所述绝缘层所填满,并且所述绝缘层形成有分别对应于多个所述直立型晶体管的多个开口,以使每个所述直立型晶体管的多个所述射极垫的所述一端自相对应的一个所述开口裸露于所述绝缘层之外。
7.根据权利要求1所述的生物微粒分选设备,其特征在于,任两个相邻的所述直立型晶体管之间被所述绝缘层所填满,并且所述绝缘层形成有分别对应于多个所述射极垫的多个开口,以使每个所述射极垫的所述一端自相对应的一个所述开口裸露于所述绝缘层之外。
8.根据权利要求1所述的生物微粒分选设备,其特征在于,所述绝缘层于任两个相邻的所述直立型晶体管之间留有间隙,以构成区隔多个所述直立型晶体管的一图案化沟槽;所述集极层包含有形成于所述第一基板上的一连接层,并且多个所述集极区块形成于所述连接层上。
9.一种非接触式分选装置,其特征在于,所述非接触式分选装置用于从一液态检体之中分选一目标生物微粒,所述非接触式分选装置,包括:
一光感应结构,包含有:
一第一基板;
一第一电极层,形成于所述第一基板的一侧;
一光电层,形成于所述第一基板的另一侧,并且所述光电层包含有:
一集极层,形成于所述第一基板上;其中,所述集极层包含有间隔设置的多个集极区块,并且远离所述第一电极层的每个所述集极区块一端形成有一第一槽状部;
多个基极区块,分别形成于多个所述集极区块的所述第一槽状部内,并且远离所述第一电极层的每个所述基极区块一端形成有彼此间隔设置的多个第二槽状部;及
多个射极区块,分别对应于多个所述基极区块而形成;其中,每个所述射极区块包含有多个射极垫,其分别形成于相对应所述基极区块的多个所述第二槽状部内;其中,任一个所述基极区块、相对应的所述集极区块及相对应的所述射极区块共同构成一直立型晶体管;及
一绝缘层,覆盖且分隔所述多个所述直立型晶体管,并且远离所述第一电极层的每个所述射极垫一端裸露于所述绝缘层之外;以及
一配合结构,与所述光感应结构呈间隔设置且至少其中一个呈透明状,并且所述配合结构包含有一第二基板及形成于所述第二基板的一第二电极层,并且所述第二电极层面向所述光感应结构;
其中,所述非接触式分选装置的所述绝缘层与所述第二电极层之间能用来容置所述液态检体,以进行对应于所述目标生物微粒的一分选作业。
10.一种非接触式分选装置的光感应结构,其特征在于,所述非接触式分选装置的光感应结构,包括:
一第一基板;
一第一电极层,形成于所述第一基板的一侧;
一光电层,形成于所述第一基板的另一侧,并且所述光电层包含有:
一集极层,形成于所述第一基板上;其中,所述集极层包含有间隔设置的多个集极区块,并且远离所述第一电极层的每个所述集极区块一端形成有一第一槽状部;
多个基极区块,分别形成于多个所述集极区块的所述第一槽状部内,并且远离所述第一电极层的每个所述基极区块一端形成有彼此间隔设置的多个第二槽状部;及
多个射极区块,分别对应于多个所述基极区块而形成;其中,每个所述射极区块包含有多个射极垫,其分别形成于相对应所述基极区块的多个所述第二槽状部内;其中,任一个所述基极区块、相对应的所述集极区块及相对应的所述射极区块共同构成一直立型晶体管;以及
一绝缘层,覆盖且分隔所述多个所述直立型晶体管,并且远离所述第一电极层的每个所述射极垫一端裸露于所述绝缘层之外。
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