简介

电化学测量常被用来检测微量物质或观察物质的反应行为。
在电化学测量中,当电极面积减少到微米量级时,物质向电极的扩散从线性变为球形,从而使单位时间和单位面积到达电极表面的物质的量增加。 因此,观察到的电流密度增加,并超过了常规测量的极限,这就是为什么微电极会引起人们的关注[1-4]


因此,利用这些特征可以进行生物传感器[5]、反应中间体的检测和反应过程的分析[6]、高电阻溶液和固体中的电化学反应[7],以及有机电子器件[8-10]等的研究。

使用这些微电极的电化学测量具有以下特点
1)由于电极的尺寸较小,电流值较小,可使iR降减少。这使得测量高电阻的样品成为可能。
2)双电层的充电电流减少,可以进行高信噪S/N比的快速测量。由
3)由于扩散是各向同性的,电流密度高,可在短时间内达到稳态。

近年来,LSI制造技术的应用不仅可以可靠且高效地制造盘状和线状电极,还可以制造形状复杂的微电极。
因此,人们发现,通过设计电极形状和排列方式,可以获得诸如电流放大和提升选择性等功能。

在这里,我们以一个微小IDA电极为例,剥离金属(lift up),得到一个梳状电极图案(C)。 图案的整个表面被绝缘膜覆盖,在需要被绝缘膜覆盖的区域再次形成光刻胶图案,如引线区(D),对未被抗蚀剂覆盖的绝缘膜进行干蚀,直到电极区暴露出来,得到一个梳状电极(E)。
另一方面,如果整个基底表面首先覆盖一层电极材料的薄膜,然后用蚀刻方法进行加工,即使是在低温下难以制造的材料,如在还原侧具有宽电位窗口的碳薄膜和ITO(透明电极),也可以很容易地加工成微电极[11]


参考文献
[1] M.Fleischmann, S.Ponds, D.Roison and P.P.Schmidt "Ultramicroelectrodes", Morganton, N.C., 1987.
[2] S.Ponds and M.Flieschmann, Anal. Chem., 59, 1391A (1987).
[3] D.C.Johnson, M.D.Ryan and G.S.Wilson, Anal. Chem., 60, 147R (1988).
[4] 青木幸一、電気化学、56, 608 (1988).
[5] J.Janata and A.Bezegh, Anal. Chem., 60, 62R (1988).
[6] J.O.Howell and R.M.Wightman, J. Phys. Chem., 88, 3915 (1984).
[7] L.Geng, A.G.Ewing, J.C.Jernigan and R.W.Murray,Anal.Chem., 54, 852 (1986).
[8] H.S.White, G.P.Kittlesen and M.S.Wrighton, J. Am. Chem. Soc., 106, 5375 (1984).
[9] G.P.Kittlesen, H.S.White and M.S.Wrighton, J. Am. Chem. Soc., 106, 7389 (1984).
[10] E.T.T.Jones, O.M.Chyan and M.S.Wrighton, J. Am. Chem. Soc., 109, 5526 (1987).
[11] H. Tabei, M. Morita, O. Niwa and T. Horiuchi, J. Electroanal. Chem., 334, 25 (1992).

最近更新时间 2021/12/15