本发明属于生物检测技术领域，特别涉及一种高灵敏精确检测的生物传感器。
背景技术：
微电子学的进步促进了许多应用的引入，这些应用以不可估量的方式改善了生活质量并造福社会。除了在常规消费电子产品中的主流应用之外，微电子产品还可以用于人口众多的偏远地区。随着社会日益全球化，对精确获取，实时(或近实时)处理和大量信息分析的需求量很大。一个例子是使用生物传感器，其可以检测并提供相关的环境信息，例如但不限于辐射水平，无机颗粒，生物实体等，以确保环境控制的安全性，安全性和稳定性。另外，随着移动技术的进步，通过将这种生物传感器集成到个人设备中以提供实时和定制的信息读取，已经获得了技术优势。
常规地，制造不同类型的生物传感器以用于检测对应的不同类型的材料/物质。例如(专利文献1：特开2010-107496号公报)，盖革(geiger)计数器用于利用盖革-米勒(geiger-mciller)管中产生的电离来检测辐射剂量，并提供实时和半定量读数。但是，盖革(geiger)计数器在测量高辐射率和测量入射辐射的能量方面取得的成功有限。可以使用可佩戴徽章等形式的个人辐射剂量计，但不能实时显示辐射；相反，这样的个人辐射剂量计提供了所接收的累积辐射或总辐射剂量的指示。取决于待检测材料的类型，通常将生物成分与理化检测器结合在一起的生物传感器，由于反应/检测机制的原因，通常需要一定的读取时间。此外，更好的分辨率/灵敏度要求更长的处理时间，有时需要仅在实验室中使用的特殊仪器，从而限制了生物传感器的便携性。
技术实现要素：
本发明一种高灵敏精确检测的生物传感器，包括：体硅衬底；在衬底的至少一部分上形成的第一垂直取向的横向双极结型晶体管(bjt)，第一bjt包括第一发射极区，第一集电极区以及在第一发射极和第一集电极区之间的第一外延生长的本征基极区；和在第一bjt的第一本征基极区的两个垂直表面的至少一部分上形成的感测结构，该感测结构包括分别在其第一和第二相对侧上暴露第一本征基极区的第一和第二沟道/沟槽开口；至少一个介电层形成在第一和第二沟道/沟槽开口中并与第一本征基极区的至少一部分接触，该介电层被配置为对生物分子中的电荷作出反应。
所述的生物传感器所述感测结构还包括形成在所述介电层的至少一部分的表面上的阻挡层，所述阻挡层被配置为减小由来自被测试的生物分子的离子渗透到所述电子中而引起的漂移效应。
所述的生物传感器所述阻挡层包括多个材料层的复合结构，所述材料层中的至少一个包括金属。
所述的生物传感器所述复合结构的材料层中的至少一层包括金。
所述的生物传感器所述第一和第二通道/沟槽开口中的至少一个的轮廓围绕所述第一本征基极区域为中心；所述第一bjt包括至少一个与所述第一发射极区域电接触的第一发射极端子，至少一个与所述第一集电极区域电接触的第一集电极端子，以及至少一个电学上的第一基极端子，与第一本征基极区域接触；所述第一基极端子垂直于所述第一发射极端子和所述第一集电极端子中的至少一个定位。
所述的生物传感器所述第一通道/第二沟槽/第二沟槽彼此隔离，使得所述生物传感器被配置为同时感测引入所述第一通道/第二沟槽/第二沟槽中的两种不同的生物材料。
所述的生物传感器还包括形成在所述衬底的至少一部分上的第二垂直取向的横向bjt，所述第二bjt包括第二发射极区，第二集电极区和在所述第二发射极和所述第二发射极之间的第二外延生长的本征基极区；第二集电极区域，其中感测结构形成在第二bjt的第二本征基极区的两个垂直表面的至少一部分上，第一bjt的第一本征基极区可通过第一沟道/沟槽开口和第二垂直bjt的第二本征基极区域可通过第二通道/沟槽开口进入；还包括与所述第一bjt的所述第一发射器区域电接触的第一发射器端子，与所述第二bjt的所述第二发射器区域电接触的第二发射器端子，与所述第一bjt的第二发射器区域电接触的第一收集器端子；第一bjt的第一集电极区域，与第二bjt的第二集电极区域电接触的第二集电极端子，与第一bjt的第一本征基极区域电接触的第一基极端子和第二基极与第二bjt的第二本征基极区电接触。
本发明提出生物传感器，通过在横向双极结型晶体管，对生物分子中的电荷作出反应以便于对生物参数进行检测，其可以通过印刷技术容易地制造包括参比电极层的薄膜型生物传感器元件，能够批量生产，并且可以单独/连续测量大量检测因子。
附图说明
图1为本发明的一种高灵敏精确检测的生物传感器示意图。
图2时本发明的一种实施例实验示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例一。
如图1所示，为本发明一种高灵敏精确检测的生物传感器的示意图，包括：体硅衬底；在衬底的至少一部分上形成的第一垂直取向的横向双极结型晶体管(bjt)，第一bjt包括第一发射极区，第一集电极区以及在第一发射极和第一集电极区之间的第一外延生长的本征基极区；和在第一bjt的第一本征基极区的两个垂直表面的至少一部分上形成的感测结构，该感测结构包括分别在其第一和第二相对侧上暴露第一本征基极区的第一和第二沟道/沟槽开口；至少一个介电层形成在第一和第二沟道/沟槽开口中并与第一本征基极区的至少一部分接触，该介电层被配置为对生物分子中的电荷作出反应。
所述的生物传感器所述感测结构还包括形成在所述介电层的至少一部分的表面上的阻挡层，所述阻挡层被配置为减小由来自被测试的生物分子的离子渗透到所述电子中而引起的漂移效应。
所述的生物传感器所述阻挡层包括多个材料层的复合结构，所述材料层中的至少一个包括金属。
所述的生物传感器所述复合结构的材料层中的至少一层包括金。
所述的生物传感器所述第一和第二通道/沟槽开口中的至少一个的轮廓围绕所述第一本征基极区域为中心；所述第一bjt包括至少一个与所述第一发射极区域电接触的第一发射极端子，至少一个与所述第一集电极区域电接触的第一集电极端子，以及至少一个电学上的第一基极端子，与第一本征基极区域接触；所述第一基极端子垂直于所述第一发射极端子和所述第一集电极端子中的至少一个定位。
所述的生物传感器所述第一通道/第二沟槽/第二沟槽彼此隔离，使得所述生物传感器被配置为同时感测引入所述第一通道/第二沟槽/第二沟槽中的两种不同的生物材料。
所述的生物传感器还包括形成在所述衬底的至少一部分上的第二垂直取向的横向bjt，所述第二bjt包括第二发射极区，第二集电极区和在所述第二发射极和所述第二发射极之间的第二外延生长的本征基极区；第二集电极区域，其中感测结构形成在第二bjt的第二本征基极区的两个垂直表面的至少一部分上，第一bjt的第一本征基极区可通过第一沟道/沟槽开口和第二垂直bjt的第二本征基极区域可通过第二通道/沟槽开口进入；还包括与所述第一bjt的所述第一发射器区域电接触的第一发射器端子，与所述第二bjt的所述第二发射器区域电接触的第二发射器端子，与所述第一bjt的第二发射器区域电接触的第一收集器端子；第一bjt的第一集电极区域，与第二bjt的第二集电极区域电接触的第二集电极端子，与第一bjt的第一本征基极区域电接触的第一基极端子和第二基极与第二bjt的第二本征基极区电接触。
本发明提出生物传感器，通过在横向双极结型晶体管，对生物分子中的电荷作出反应以便于对生物参数进行检测。
实施例二。
本实施例包括：体硅衬底；在衬底上形成的第一垂直取向的横向双极结型晶体管(bjt)，第一bjt包括第一发射极区，第一集电极区以及在第一发射极和第一集电极区之间的第一外延生长的本征基极区；和在第一bjt的第一本征基极区的两个垂直表面的上形成的感测结构，该感测结构包括分别在其第一和第二相对侧上暴露第一本征基极区的第一和第二沟道/沟槽开口；至少一个介电层形成在第一和第二沟道/沟槽开口中并与第一本征基极区的接触，该介电层被配置为对生物分子中的电荷作出反应。
所述的生物传感器所述感测结构还包括形成在所述介电层的的表面上的阻挡层，所述阻挡层被配置为减小由来自被测试的生物分子的离子渗透到所述电子中而引起的漂移效应。
所述的生物传感器所述阻挡层包括多个材料层的复合结构，所述材料层中的至少一个包括金属。
所述的生物传感器所述复合结构的材料层中的至少一层包括金。
所述的生物传感器所述第一和第二通道/沟槽开口中的至少一个的轮廓围绕所述第一本征基极区域为中心；所述第一bjt包括至少一个与所述第一发射极区域电接触的第一发射极端子，至少一个与所述第一集电极区域电接触的第一集电极端子，以及至少一个电学上的第一基极端子，与第一本征基极区域接触；所述第一基极端子垂直于所述第一发射极端子和所述第一集电极端子中的至少一个定位。
所述的生物传感器所述第一通道/第二沟槽/第二沟槽彼此隔离，使得所述生物传感器被配置为同时感测引入所述第一通道/第二沟槽/第二沟槽中的两种不同的生物材料。
所述的生物传感器还包括形成在所述衬底的上的第二垂直取向的横向bjt，所述第二bjt包括第二发射极区，第二集电极区和在所述第二发射极和所述第二发射极之间的第二外延生长的本征基极区；第二集电极区域，其中感测结构形成在第二bjt的第二本征基极区的两个垂直表面的上，第一bjt的第一本征基极区可通过第一沟道/沟槽开口和第二垂直bjt的第二本征基极区域可通过第二通道/沟槽开口进入；还包括与所述第一bjt的所述第一发射器区域电接触的第一发射器端子，与所述第二bjt的所述第二发射器区域电接触的第二发射器端子，与所述第一bjt的第二发射器区域电接触的第一收集器端子；第一bjt的第一集电极区域，与第二bjt的第二集电极区域电接触的第二集电极端子，与第一bjt的第一本征基极区域电接触的第一基极端子和第二基极与第二bjt的第二本征基极区电接触。
本发明提出生物传感器，通过在横向双极结型晶体管，对生物分子中的电荷作出反应以便于对生物参数进行检测。
虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。也就是说上面讨论的方法，系统和设备是示例。各种配置可以适当地省略，替换或添加各种过程或组件。例如，在替代配置中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行方法，和/或可以添加，省略和/或组合各种部件。而且，关于某些配置描述的特征可以以各种其他配置组合，如可以以类似的方式组合配置的不同方面和元素。此外，随着技术发展其中的元素可以更新，即许多元素是示例，并不限制本公开或权利要求的范围。
在说明书中给出了具体细节以提供对包括实现的示例性配置的透彻理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践配置例如，已经示出了众所周知的电路、过程、算法、结构和技术而没有不必要的细节，以避免模糊配置。该描述仅提供示例配置，并且不限制权利要求的范围，适用性或配置。相反，前面对配置的描述将为本领域技术人员提供用于实现所描述的技术的使能描述。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行各种改变。
综上，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。
1.一种高灵敏精确检测的生物传感器，其特征在于，包括：体硅衬底；在衬底的至少一部分上形成的第一垂直取向的横向双极结型晶体管(bjt)，第一bjt包括第一发射极区，第一集电极区以及在第一发射极和第一集电极区之间的第一外延生长的本征基极区；和在第一bjt的第一本征基极区的两个垂直表面的至少一部分上形成的感测结构，该感测结构包括分别在其第一和第二相对侧上暴露第一本征基极区的第一和第二沟道/沟槽开口；至少一个介电层形成在第一和第二沟道/沟槽开口中并与第一本征基极区的至少一部分接触，该介电层被配置为对生物分子中的电荷作出反应。
2.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述感测结构还包括形成在所述介电层的至少一部分的表面上的阻挡层，所述阻挡层被配置为减小由来自被测试的生物分子的离子渗透到所述电子中而引起的漂移效应。
3.根据权利要求2所述的生物传感器，其特征在于，所述阻挡层包括多个材料层的复合结构，所述材料层中的至少一个包括金属。
4.根据权利要求3所述的生物传感器，其特征在于，所述复合结构的材料层中的至少一层包括金。
5.根据权利要求2所述的生物传感器，其特征在于，所述第一和第二通道/沟槽开口中的至少一个的轮廓围绕所述第一本征基极区域为中心；所述第一bjt包括至少一个与所述第一发射极区域电接触的第一发射极端子，至少一个与所述第一集电极区域电接触的第一集电极端子，以及至少一个电学上的第一基极端子，与第一本征基极区域接触；所述第一基极端子垂直于所述第一发射极端子和所述第一集电极端子中的至少一个定位。
6.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，所述第一通道/第二沟槽/第二沟槽彼此隔离，使得所述生物传感器被配置为同时感测引入所述第一通道/第二沟槽/第二沟槽中的两种不同的生物材料。
7.根据权利要求1所述的生物传感器，其特征在于，还包括形成在所述衬底的至少一部分上的第二垂直取向的横向bjt，所述第二bjt包括第二发射极区，第二集电极区和在所述第二发射极和所述第二发射极之间的第二外延生长的本征基极区；第二集电极区域，其中感测结构形成在第二bjt的第二本征基极区的两个垂直表面的至少一部分上，第一bjt的第一本征基极区可通过第一沟道/沟槽开口和第二垂直bjt的第二本征基极区域可通过第二通道/沟槽开口进入；还包括与所述第一bjt的所述第一发射器区域电接触的第一发射器端子，与所述第二bjt的所述第二发射器区域电接触的第二发射器端子，与所述第一bjt的第二发射器区域电接触的第一收集器端子；第一bjt的第一集电极区域，与第二bjt的第二集电极区域电接触的第二集电极端子，与第一bjt的第一本征基极区域电接触的第一基极端子和第二基极与第二bjt的第二本征基极区电接触。
技术总结