(57)【要約】  半導体本体（12）の表面に形成されたメサ形状の半導体領域（11、11‘）を有し、物質（30）を検出する半導体センサ装置（10）であって、前記被検出物質（30）を含む流体（20）は、前記メサ形状の半導体領域（11）に沿って流れ、前記メサ形状の半導体領域（11）は、長手方向で見たとき、第1の半導体材料を含む第1の半導体サブ領域（1）に続いて、前記第1の半導体材料とは異なる第2の半導体材料を含む第2の半導体サブ領域（2）と、前記第2の半導体材料とは異なる第3の半導体材料を含む第3の半導体サブ領域（3）と、を有する半導体センサ装置に関する。本発明では、前記第1および第3の半導体材料は、光学的にパッシブな材料を有し、前記第2の半導体材料は、光学的に活性な材料を有し、前記被検出物質（30）は、前記第2のサブ領域（2）からの電磁放射線（E）の特性を変化させ、当該半導体センサ装置（10）は、前記特性の変化した前記電磁放射線（E）が検出器（50）に到達するように形成される。本発明によるセンサ装置（10）は、極めて高感度であり、比較的安価で、製造が容易である。放射線（E）は、外部源（40）から生じても良く、あるいは装置（10）内で生じても良い。
2010511886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体本体の表面に形成されたメサ形状の半導体領域を有し、物質を検出する半導体センサ装置であって、
前記被検出物質を含む流体は、前記メサ形状の半導体領域に沿って流れ、
前記メサ形状の半導体領域は、長手方向で見たとき、第1の半導体材料を含む第1の半導体サブ領域に続いて、前記第1の半導体材料とは異なる第2の半導体材料を含む第2の半導体サブ領域と、前記第2の半導体材料とは異なる第3の半導体材料を含む第3の半導体サブ領域と、を有し、
前記第1および第3の半導体材料は、光学的にパッシブな材料を有し、前記第2の半導体材料は、光学的に活性な材料を有し、
前記被検出物質は、前記第2のサブ領域からの電磁放射線の特性を変化させ、
当該半導体センサ装置は、前記特性の変化した前記電磁放射線が検出器に到達するように形成されることを特徴とする半導体センサ装置。
【請求項２】
前記第2のサブ領域は、量子ドットを形成することを特徴とする請求項1に記載の半導体センサ装置。
【請求項３】
前記第1および第3のサブ領域は、周期律表のIV族元素、好ましくは、シリコン、ゲルマニウム、またはこれらの元素の混合結晶を有し、
前記第2のサブ領域は、III-V族化合物を有することを特徴とする請求項1または2に記載の半導体センサ装置。
【請求項４】
前記III-V族化合物は、スペクトルの可視部分に実効バンドギャップを有することを特徴とする請求項3に記載の半導体センサ装置。
【請求項５】
当該センサ装置は、メサ形状の半導体領域を有し、
該メサ形状の半導体領域は、光学的に不活性な他のサブ領域同士の間に、前記第2のサブ領域とは異なる光学特性を有する、別の光学的に活性なサブ領域を有し、
当該センサ装置により、2つの異なる物質が検出されることを特徴とする請求項4に記載の半導体センサ装置。
【請求項６】
前記メサ形状の半導体領域は、前記第2のサブ領域の近傍にpn接合を有し、
前記メサ形状の半導体領域の第1の端部は、第1の導電性接続領域に接続され、
前記メサ形状の半導体領域の第2の端部は、第2の導電性接続領域に接続されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載の半導体センサ装置。
【請求項７】
前記第1および第3の半導体領域の前記IV族元素材料は、選択的に酸化され、IV族元素の酸化物を含む、光学的にパッシブな材料が形成されることを特徴とする請求項3、4、または5に記載の半導体センサ装置。
【請求項８】
前記第2のサブ領域の自由外側表面は、該自由外側表面に、前記被検出物質が固着する可能性が高まるように官能化されることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一つに記載の半導体センサ装置。
【請求項９】
前記第1および第3のサブ領域の自由外側表面は、該自由外側表面に、前記被検出物質が固着する可能性が低下するように官能化されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一つに記載の半導体センサ装置。
【請求項１０】
前記メサ形状の半導体領域は、ナノワイヤを有し、好ましくは複数の相互に平行なナノワイヤを有することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一つに記載の半導体センサ装置。
【請求項１１】
前記ナノワイヤは、前記半導体本体の表面に、該表面に対して垂直な方向に長手方向が来るように配置されることを特徴とする請求項10に記載の半導体センサ装置。
【請求項１２】
当該装置は、抗体に結合するタンパク質のような、生物分子の検出に適することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一つに記載の半導体センサ装置。
【請求項１３】
請求項1乃至12のいずれか一つに記載の半導体センサ装置を有する診断機器。
【請求項１４】
前記第2のサブ領域に、電磁放射線を誘導する放射線源と、前記第2のサブ領域からの電磁放射線を検出する検出器と、を有することを特徴とする請求項13に記載の診断機器。
【請求項１５】
半導体本体の表面に形成された少なくとも一つのメサ形状の半導体領域を有し、物質を検出する半導体センサ装置を製造する方法であって、
被検出物質を含む流体は、前記メサ形状の半導体領域に沿って流れ、
前記メサ形状の半導体領域は、長手方向で見たとき、第1の半導体材料を含む第1の半導体サブ領域に続いて、前記第1の半導体材料とは異なる第2の半導体材料を含む第2の半導体サブ領域を有するように形成され、
前記第1および第3の半導体材料は、光学的にパッシブな材料で構成され、
前記第2の半導体材料は、光学的に活性な材料で構成され、
前記被検出物質は、前記第2のサブ領域からの電磁放射線の特性を変化させ、
前記半導体センサ装置は、前記特性の変化した前記電磁放射線が検出器に到達するように形成されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、
半導体本体の表面に形成されたメサ形状の半導体領域を有し、物質を検出する半導体センサ装置であって、
前記被検出物質を含む流体は、前記メサ形状の半導体領域に沿って流れ、
前記メサ形状の半導体領域は、長手方向で見たとき、第1の半導体材料を含む第1の半導体サブ領域に続いて、前記第1の半導体材料とは異なる第2の半導体材料を含む第2の半導体サブ領域と、前記第2の半導体材料とは異なる第3の半導体材料を含む第3の半導体サブ領域と、を有する半導体センサ装置に関する。ここで、メサ形状の領域とは、その領域によって、半導体本体の表面に突出部が形成されることを意味する。突出は、長手方向であっても、本体の横方向であっても良い。また、本発明は、そのようなセンサ装置を有する診断機器、およびそのような半導体センサ装置を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような装置は、化学的および／または生物学的物質の検出に極めて適している。後者の場合、これは、例えば、抗原／抗体の結合、生物分子、他の高感度の再現性を有する物質の検出に使用される。従って、これは、タンパク質および遺伝子の解析、疾病診断等に、有意に使用することができる。メサ形状の半導体領域は、ナノワイヤを有しても良い。ここで、ナノワイヤにより、本体は、少なくとも一つの横の寸法が1nmから100nmの間となるようにされ、特に、10nmから50nmの間の寸法を有するようにされる。ナノワイヤは、前記領域内にある、2つの横の寸法を有することが好ましい。その長手方向の寸法は、例えば、100から1000nmの間である。そのような装置では、揮発性のまたは液体中に溶解する化学物質のような分子の検出が可能であり、これは、例えば、ナノワイヤに電荷を運ぶ物質を導入し、これによりナノワイヤの導電性を変化させることにより行われる。
【０００３】
前述のような装置は、2005年の4月19日に公開された、米国特許第6,882,051号で知られている。この文献には、化学センサに使用される、ヘテロ接合ナノワイヤが示されている（第35コラム、5行目参照）。ヘテロ接合ナノワイヤの一例では、後者は、シリコン（Si）とゲルマニウム（Ge）の交互のサブ領域を有する（図3、および対応する記載部分参照）。ヘテロ接合ナノワイヤの他の例では、後者は、ガリウムヒ素（GaAs）と、ガリウムアンチモン（GaSb）の交互層を有する（図17、および対応する記載部分参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第6,882,051号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そのような装置の問題は、ある用途では、その感度があまり高くないことである。特に、医療分野では、特に生物分子のような生物化合物の検出は、そのような化合物又は分子が極めて低濃度な中で行われることが望まれている。できる限り、予防法として機能させるため、検出は、例えば、感染症のような病気の検出のため、極めて早期の段階でなされ得ることが望ましい。このためには、極めて高い感度のセンサ装置が必要となる。
【０００６】
従って、本発明の目的は、前述のような問題を回避し、医療分野において、適正に使用され、被検出物質に対して極めて高い感度を示す半導体センサ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため、冒頭で示したようなタイプの半導体センサ装置は、
前記第1および第3の半導体材料は、光学的にパッシブな材料を有し、前記第2の半導体材料は、光学的に活性な材料を有し、
前記被検出物質は、前記第2のサブ領域からの電磁放射線の特性を変化させ、
当該半導体センサ装置は、前記特性の変化した前記電磁放射線が検出器に到達するように形成されることを特徴とする。
【０００８】
本発明は、以下の認識に基づくものである。まず、本発明は、IV族元素のような、光学的に不活性な半導体材料を有する、第1および第3の領域の表面、ならびにIII-V族材料のような、光学的に活性な半導体材料を有する第2の表面サブ領域は、異なる表面化学特性を有するという認識に基づいている。後者は、可能な表面再構成を含み、および／または例えばシリコン表面に自然酸化物として存在する、酸素原子の関与を含む。そのような異なる表面化学特性は、本発明によるセンサ装置の感度の上昇に、特に適している。この方法では、被検出物質は、IV族元素のサブ領域の外側自由表面に比べて、III-V族サブ領域の自由外側表面に、より容易に固着される。この方法では、センサの感度を高めることができる。後者の効果は、サブ領域の自然外側表面自身によって得られるが、前記表面は、感度を高めるため、前記異なる表面化学特性を用いて、別個に処理されても良い。従って、IV族元素サブ領域の表面は、その固着能力が低下するように処理され、および／またはIII-V族化合物サブ領域の表面は、その固着能力が高まるように処理される。
【０００９】
第2に、本発明は、III-V族材料のような、光学的に活性な半導体材料を有する、第2のサブ領域の使用により、被検出物質の光学的検出が簡単な方法で行えるようになるという認識に基づいている。これは、前記物質が前記第2のサブ領域の表面に吸着された場合、前記光学的に活性な第2のサブ領域からの電磁放射線の特性は、変化するためである。前記特性は、特に、前記電磁放射線の強度、または波長であっても良いが、物質の検出用に、偏向のような他の特性の変化を用いることも可能である。前記第2のサブ領域からの電磁放射線は、いくつかの方法で発生させることができる。メサ形状の半導体領域が、第2のサブ領域内、または第2のサブ領域の近傍に、pn接合を有し、その端部が電気的接続領域に接続されている場合、前記放射線は、前記電気的接続領域の間に電流を提供することにより、レーザまたはLED（発光ダイオード）の装置内で生じても良い。
【００１０】
本発明では、前記センサ装置は、被検出物質により特性が変化した、そのような放射線が、検出器に到達し得るように形成される。これは、例えば、メサ形状の半導体領域の近傍で、センサ装置に検出器を統合することによって行われる。そのような検出器は、例えば、放射線強度を測定する光ダイオードとして機能する、pnダイオード、またはCCD（電荷結合装置）画像センサであっても良い。
【００１１】
本発明による半導体センサを用いた、別の魅力的な方法は、例えばレーザまたはLEDのような、第2のサブ領域に向かって放射線を放射する、外部放射線源を使用するものである。特に、そのような外部放射線源の場合、センサ装置は、前記放射線が第2のサブ領域に到達するように形成される必要がある。これは、メサ形状の半導体領域が、放射線源が配置された側で、自由に受け入れられる（例えば開放されている）場合に、実現可能である。半導体センサ装置が密閉空間を形成し、その中に、メサ形状の半導体領域が閉じ込められる場合、これは、放射線透過物質により、放射線源が配置された側で、センサ装置を閉鎖することによって行われる。後者の場合、電磁放射線の検出器は、放射線の特性が変化した後、センサ装置の外側に配置され、その側では、後者は、開放され、またはその側には、透明基板が提供される。
【００１２】
好適実施例では、第2のサブ領域は、量子ドットを形成する。他の2つのパッシブなサブ領域の間に、第2のサブ領域の光学的な厚さを限定することにより、第2のサブ領域の放射／吸収の波長を、調整することができる。また、この方法では、センサの感度が上昇する。また、メサ形状の半導体領域の横方向の寸法を、サブ100nmの領域に選定することにより、最適な特性の量子ドットが形成される。
【００１３】
別の実施例では、第1および第3のサブ領域は、IV族元素、好ましくはシリコンまたはゲルマニウム、またはこれらの元素の混合結晶を有し、第2のサブ領域は、III-V族化合物を有する。この方法では、製造技術は、今日の最新のシリコン技術と最も良好な互換性を示す一方、第2のサブ領域の光学特性は、物質の検出に、最も容易に使用されるようになる。これは、多くのIII-V族化合物（およびII-VI化合物）は、例えば直接バンドギャップ構造のような、所望の特性を有するからである。
【００１４】
III-V族化合物は、スペクトルの可視領域に、実効バンドギャップを有することが好ましい。第2のサブ領域の量子ドットの使用により生じるバンドギャップの上昇を考慮すると、第2のサブ領域に適した材料は、可視スペクトルのIR側の丁度外側に、バンドギャップを有する材料である。好適材料の一例は、GaP、GaAs、またはInPであり、より好適な材料は、InAsのような、より低い（バルク）バンドギャップを有する材料、およびInGaAsまたはInAsPのような混合結晶である。混合結晶は、パッシブ領域がシリコンの場合、発生する歪みが最小になるように、半導体領域の構造を構成することができるという、追加の利点を提供する。
【００１５】
本発明による半導体センサ装置の別の好適実施例では、当該装置は、メサ形状の半導体領域を有し、
該メサ形状の半導体領域は、光学的に不活性な他のサブ領域同士の間に、前記第2のサブ領域とは異なる光学特性を有する、別の光学的に活性なサブ領域を有し、
当該センサ装置により、2つの異なる物質が検出される。例えば、各ドットが異なるバンドギャップエネルギーを有する、ダブルドット装置では、多重検出が可能となる。ある変更例では、ある単一のメサ形状の半導体領域に、2つの異なる量子ドットが存在する。しかしながら、異なるメサ形状半導体領域に、異なる量子ドットを形成することは、別の魅力的な変更例を構成する。
【００１６】
別の実施例では、前記メサ形状の半導体領域は、第1の端部で、第1の導電性接続領域に接続され、第2の端部で、第2の導電性接続領域に接続される。メサ形状の半導体領域に存在するpn接合との組み合わせでは、センサ装置内に、内部放射源を設けることが可能となる。放射線の光学特性、例えばそのような放射線の波長または強度は、物質により変化し、その物質が第2のサブ領域の自由表面に吸着された後、変化する。
【００１７】
第1および第3のサブ領域が、周期律表のIV族元素、例えばシリコンを有する場合、後者は、部分的にまたは完全に酸化され、SiO2バリアが形成されることが有意である。この方法では、例えば被検出物質の吸着により生じる、第2のサブ領域からの電荷のリークは、回避される。
【００１８】
さらに別の実施例では、第2のサブ領域の自由外側表面は、被検出物質が前記自由外側表面に固着される可能性を高めるように官能化される。この方法では、センサの感度が向上する。また、そのような感度の上昇は、第1および第3のサブ領域の自由外側表面を官能化し、被検出物質が前記自由外側表面に固着される可能性を抑制することによっても、得ることができる。
【００１９】
メサ形状の半導体領域は、ナノワイヤを有することが好ましく、装置は、複数の相互に平行なナノワイヤを有することが好ましい。この方法では、極めて高い感度および／または多重化による使用が可能となる。それと同時に、例えばVLS（気相液体固体）エピタキシー技術を用いることにより、製造方法が比較的簡単になる。後者を使用する場合、複数のナノワイヤを、容易に得ることができるが、これらは、半導体本体の表面に、該表面に対して長手方向が垂直になるように設置される。
【００２０】
本発明による半導体装置は、抗体に結合するタンパク質のような、生物分子の検出に適することが好ましい。問題となるタンパク質に対して特異的な抗体は、被検出物質を含む流体が第2のサブ領域に沿って通過する前に、第2のサブ領域の自由表面に付着する。
【００２１】
また、本発明は、本発明による半導体センサ装置を有する診断機器を有する。そのような機器は、さらに、被検出物質の検出に使用される電磁放射線源、および検出器を有しても良く、この検出器は、電磁放射線の特性の一つが被検出物質によって変化した後、その電磁放射線を検出する。そのような放射線源および検出器は、固体化合物であり、機器は、比較的小型で安価なものとすることができる。半導体部分は、機器と挿入接続されても良く、これは、例えば元の半導体センサ装置が不調になった場合、または異なる物質を検出する必要がある場合などに、新たなまたは他の半導体センサ装置と、容易に置換することができる。
【００２２】
本発明では、
半導体本体の表面に形成されたメサ形状の半導体領域を有し、物質を検出する半導体センサ装置を製造する方法であって、
被検出物質を含む流体は、前記メサ形状の半導体領域に沿って流れ、
前記メサ形状の半導体領域は、長手方向で見たとき、第1の半導体材料を含む第1の半導体サブ領域に続いて、前記第1の半導体材料とは異なる第2の半導体材料を含む第2の半導体サブ領域を有するように形成される、方法が提供され、
この方法は、
前記第1および第3の半導体材料は、光学的にパッシブな材料で構成され、
前記第2の半導体材料は、光学的に活性な材料で構成され、
前記被検出物質は、前記第2のサブ領域からの電磁放射線の特性を変化させ、
前記半導体センサ装置は、前記特性の変化した前記電磁放射線が検出器に到達するように形成されることを特徴とする。
【００２３】
本発明のこれらのおよび他の態様は、添付図面とともに、以降に示す実施例を参照することにより、明らかとなろう。
【００２４】
図面は、概略的なものであり、スケールは、示されていない。明確化のため、厚さ方向は、特に誇張して示されている。全般に、対応する部品には、同様の参照符号が付され、各図において、同様のハッチングが付されている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による半導体センサ装置の第1の実施例の厚さ方向に対して垂直な断面図である。
【図２】本発明による半導体センサ装置の第2の実施例の斜視図である。
【図３】本発明による半導体センサ装置の第3の実施例の斜視図である。
【図４】本発明による半導体センサ装置の第4の実施例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図1には、本発明による半導体センサ装置の第1の実施例の厚さ方向に垂直な断面図を示す。装置10は、この例では、シリコン基板15を有し、この基板には、二酸化珪素層16が設置される。その上には、ナノワイヤ11が設置され、このナノワイヤの全長方向は、半導体本体12の表面と平行になるように配置される。ナノワイヤ11は、組成の異なる3つの区画1、2、3を有する。第1の区画1は、低ドープp型シリコンを有し、第2の区画2は、GaAsを含む量子ドット領域2を有し、第3の区画3は、p型導電性のシリコンを有する。これらの区画2、3には、（半）導体領域13、14が設けられ、これらの領域は、それぞれ、高p型ドープおよび高n型ドープの多結晶シリコンで構成され、ナノワイヤ11内に形成された放射線放射ダイオードの電気的接続領域を構成する。ナノワイヤ11に沿って血液サンプル20中を流れ、ある疾病の指標となる、タンパク質30に結合された抗体80がGaAs領域1に固着された後、放射線−放射ダイオードのチャネル領域で、電荷が発生する。前記電荷は、特に、ダイオードの中央区画2において、光学特性に大きな変化をもたらし、これは、検出器50で検出される。放射線−放射サブ領域2からの前記放射線Eの特性は、例えば、放射波長または強度である。両者は、検出器50からの異なる／変化する応答によって検知される。後者は、例えば、（シリコン）光ダイオードまたはCCD画像センサであっても良い。この例では、相当する放射線Eは、ナノワイヤ11を流れる電流により誘起される放射によって得られる。
【００２７】
しかしながら、放射線R用の外部源40を使用することにより、魅力的な代替例が構成され、この場合、放射線Rは、サブ領域2の表面に向かって誘導される。そのような外部源40は、LED（発光ダイオード）、またはLASER（励起誘導放射による光増幅）のような放射線−放射源であっても良い。光学的に活性なサブ領域2により吸収されると、サブ領域2の表面に存在する被検出物質30の存在により、強度または波長のような特性が変化する。
【００２８】
この例では、装置10は、VLS（気相液体固体）エピタキシーによって得られたナノワイヤ11を、所望の基板の表面に配置することにより製造されても良い。その後、ナノワイヤ11の一部は、マスクされ、成膜またはパターン処理により、多結晶領域13、14が形成される。その後、ナノワイヤ11上の使用マスクは、再度除去される。そのようなセンサ装置を製造する別の方法は、（選択的）エピタキシー処理プロセスを使用して、各種サブ領域を形成した後、光リソグラフィー法およびエッチング法により、メサ／ナノワイヤを形成することである。
【００２９】
図2には、本発明による半導体センサ装置の第2の実施例の斜視図を示す。この例では、ナノワイヤ11は、前述の例と同様であるが、これは、いかなるドーピングも含まず、すなわち、意図的にドープされた領域を有さない。また、第2のナノワイヤ11’は、その第2のサブ領域2’に、異なる光学的活性材料、例えばInAsを有する。この方法では、装置10は、2つの異なる物質30に対して、感度を示す。この例では、石英またはガラス基板15を有する、基板15の表面に、両方のタイプの複数のナノワイヤ11、11’が存在する。ナノワイヤ11、11’は、光学的にパッシブで透明な接着材により、基板15の表面に固着される。基板15の下側には、検出器50があり、この例では、この検出器は、CCD画像センサを有する。基板15の上部には、放射線−放射源40があり、ナノワイヤ11、11’のサブ領域2、2’に向かって誘導される放射線が提供される。ナノワイヤ11、11’は、前の例に示したように、同時に形成されても良い。
【００３０】
この例における装置10の3つの部材15、40、50は、図示されていないハウジングに取り付けられる。基板15は、前記ハウジングに、脱着可能に取り付けられ、不調の場合、または他の物質の検出のため、別のセンサ装置が望ましい場合に、置換が可能となる。
【００３１】
図3には、本発明による半導体センサ装置の第3の実施例の斜視図を示す。この例のセンサ装置10は、複数のナノワイヤ11、11’を有し、これらのナノワイヤは、第1の例で使用した基板のような、SOI基板上に、前述のVLSエピタキシー技術により成長する。異なるナノワイヤ11、11’を得るため、2つの異なる成長サイクルが使用され、ナノワイヤ11の成長の間、ナノワイヤ11’のスポットは、マスクされ、ナノワイヤ11’の成長の間、ナノワイヤ11がマスクされる。成長が完了した後、基板転写技術を用いて、BOX層の下側のシリコン部分が除去され、石英またはガラスのような透明基板を有する基板25が得られる。BOX層の上部の薄いシリコン層は、選択的に除去され、あるいは極めて薄いため、ナノワイヤ11、11’の第2のサブ領域2、2’からの大部分の放射線Eを透過する。この方法においても、検出器50は、半導体センサ本体12の上部に配置され、放射線−放射源40は、後者の上に配置される。
【００３２】
図4には、本発明による半導体センサ装置の第4の実施例の斜視図を示す。この例のセンサ装置10は、第3の例と同様である。異なる点は、以下の通りである：ナノワイヤ11、11’は、高ドープされたシリコン基板15上に成長する。シリコン基板15は、ナノワイヤ11、11’を接触させる電気的接続領域13を形成し、これらのナノワイヤには、第1の例のように、放射線−放射pn接合が提供される。複数のナノワイヤ11、11’の自由端は、別の基板17により、他端で取り付けられ、この別の基板は、インジウムスズ酸化物のような透明導電層により被覆された、ガラスまたは石英を有する。この方法では、基板17は、ナノワイヤ11、11’内に形成されたpnダイオード用の、別の電気的接続領域14を形成する。この場合も、透明基板17には、センサ装置10の側に、検出器が設置される。
【００３３】
全ての例において、本発明によるセンサ装置の感度は、第2のサブ領域2の表面改質により、向上することに留意する必要がある。これにより、第2のサブ領域2の表面での、被検出物質30の固着の可能性が高まるからである。同様に、本発明によるセンサ装置の感度は、第1および第3のサブ領域1、3の表面改質により、向上する。これにより、前記サブ領域1、3の表面での、被検出物質30の固着可能性が抑制されるからである。また、両方の表面処理を組み合わせることにより、感度を高めることも可能である。
【００３４】
本発明が、示された例に限られるものではないことは、明らかである。本発明の範囲には、多くの変更および修正が含まれることは、当業者には明らかである。
【００３５】
例えば、抗体の代わりに、ssDNA（単一鎖デオキシリボ核酸）分子を、適当な化合物のモノレイヤが設置された第1のサブ領域の表面に付着させることも有意であり、これにより、選択吸着性が向上することに留意する必要がある。被検出用の特定の相補的DNA鎖は、前記ssDNAに選択的に結合される。タンパク質の抗体への結合の場合のように、前記相補的DNAのssDNAへの結合の結果、センサ装置の表面近傍に、電荷が再分布され、その後、これが高い感度で検出される。
【００３６】
さらに、個々の製造ステップに関して、各種変更が可能であることに留意する必要がある。例えば、上記例で示したものの代わりに、他の成膜技術を選択しても良い。
【００３７】
また、II-VI族の半導体材料のような、他の光学的に活性な材料を使用することも可能であり、例えばZnS、ZnSe、またはZnTeを使用しても良い。さらに、光学的に活性な材料の実効バンドギャップは、スペクトルのUV（紫外）またはIR（赤外）部分にあっても良いことに留意する必要がある。
【図１】
2010511886.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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