【手続補正書】
【提出日】平成30年12月6日(2018.12.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ流体デバイスであって、
マイクロ流体構造とベース部分とを有するエンクロージャを含み、
前記ベース部分は、共通の電気導体を含み、
前記マイクロ流体構造および前記ベース部分の外面は、前記エンクロージャ内の流路を共に画定し、
前記ベース部分は、トランジスタ構造のアレイを含み、前記アレイ中のそれぞれの前記トランジスタ構造は、前記ベース部分の前記外面の対応する領域を前記共通の電気導体に接続する横方向バイポーラトランジスタを含み、
前記アレイ中のそれぞれの前記トランジスタ構造は、コレクタ領域、ベース領域およびエミッタ領域を含み、
前記ベース領域は、前記エミッタ領域を取り囲み、
前記コレクタ領域は、前記ベース領域を取り囲み、
前記ベース領域は、約１０ｎｍ〜約４００ｎｍの横方向の幅を有し、
前記アレイ中のそれぞれの前記トランジスタ構造は、前記アレイ中の他のトランジスタ構造から物理的に分離されている、マイクロ流体デバイス。
【請求項２】
前記アレイ中のそれぞれの前記トランジスタ構造は、前記ベース部分の前記外面の前記対応する領域を接続する垂直方向バイポーラトランジスタをさらに含む、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項３】
前記アレイ中のそれぞれの前記トランジスタ構造は、トレンチによって前記アレイ中の他のトランジスタ構造から物理的に分離されており、前記トレンチ内に配置された電気絶縁性材料をさらに含む、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項４】
前記ベース領域は、約２００ｎｍ〜約３００ｎｍである横方向の幅を有する、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項５】
前記ベース領域は、前記ベース領域の前記横方向の幅に等しいかまたはそれを超える垂直厚さを有し、
前記ベース領域の前記垂直厚さは、前記ベース領域の前記横方向の幅よりも約２〜４倍大きいか、前記ベース領域の前記垂直厚さは、前記ベース領域の前記横方向の幅よりも約３〜４倍大きいか、または前記ベース領域の前記横方向の幅よりも約３．５倍大きい、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項６】
前記ベース領域は、ｐ型ドーパントを含む、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項７】
前記共通の電気導体は、トランジスタ構造の前記アレイが載置されるＮ＋半導体基板を含み、オプション的に、前記Ｎ＋シリコン基板は、約０．０２５オームｃｍ〜約０．０５０オームｃｍの抵抗率を有する、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項８】
前記コレクタ領域は、約１００ｎｍ〜約１０００ｎｍである横方向の幅を有し、
前記コレクタ領域は、約６００ｎｍ〜約７５０ｎｍである横方向の幅を有する、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項９】
前記コレクタ領域は、前記コレクタ領域の横方向の幅に等しいかまたはそれを超える垂直厚さを有し、
前記コレクタ領域の前記垂直厚さは、前記コレクタ領域の横方向の幅よりも約２〜１０倍大きいか、前記コレクタ領域の前記横方向の幅よりも約４〜８倍大きいか、または前記コレクタ領域の前記横方向の幅よりも約６倍大きい、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１０】
前記コレクタ領域は、ｎ型ドーパントを含む、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１１】
前記コレクタ領域は、約５オームｃｍ〜約１０オームｃｍの抵抗率を有する、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１２】
前記エミッタ領域の垂直厚さは、約１０ｎｍ〜約５００ｎｍであるか、または約５０ｎｍ〜約１５０ｎｍである、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１３】
前記ベース領域の垂直厚さは、前記エミッタ領域の垂直厚さよりも約６〜１２倍大きい、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１４】
前記コレクタ領域の垂直厚さは、前記ベース領域の垂直厚さよりも約３〜６倍大きい、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１５】
前記エミッタ領域は、ｎ型ドーパントを含む、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１６】
前記アレイの前記トランジスタ構造のピッチは、約１０００ｎｍ〜約２０，０００ｎｍ、約８０００ｎｍ〜約１２，０００ｎｍ、または約５０００ｎｍ〜約１０，０００ｎｍである、請求項１または２に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１７】
前記トレンチの垂直深さは、前記コレクタ、ベースおよびエミッタ領域の合計垂直厚さよりも少なくとも１０％大きい、または前記トレンチの垂直深さは、約２，０００ｎｍ〜約１１，０００ｎｍである、請求項３に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１８】
前記トレンチの横方向の幅は、約１００ｎｍ〜約１０００ｎｍである、請求項３に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項１９】
前記アレイの前記トランジスタ構造の隣接する対間で前記ベース部分の前記外面に配置された誘電性縁取材をさらに含み、前記縁取材は、前記アレイのそれぞれの前記トランジスタ構造の前記エミッタ領域の周辺部分に重なるが、前記エミッタ領域の内側部分を露出させる窓を含む、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項２０】
前記誘電性縁取材の前記窓は、前記流路内の流体媒体と直接接触するように前記アレイの前記トランジスタ構造の前記エミッタ領域の前記内側部分を露出させ、
前記誘電性縁取材は、約１０ｎｍ〜約２００ｎｍだけ前記エミッタ領域の前記周辺部分と重なる、請求項１９に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項２１】
前記縁取材の垂直厚さは、約７５０ｎｍ〜約２，０００ｎｍである、請求項１９に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項２２】
前記マイクロ流体構造および前記ベース部分は、共に保持用囲いをさらに画定する、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項２３】
前記保持用囲いは、前記流路に接続される、請求項２２に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項２４】
前記マイクロ流体構造および前記ベース部分は、複数の相互接続された流体構造を共に画定し、および
前記流路は、前記流体構造の１つであり、または前記流路は、流体チャネルを含む、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項２５】
前記アレイの前記トランジスタ構造は、前記ベース部分の前記外面の異なる領域を前記共通の電気導体に接続される、請求項１に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項２６】
前記ベース部分の前記外面の前記領域は、前記流路内の流体媒体と直接接触するように配置される、請求項２５に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項２７】
バイアス電極をさらに含み、前記流路は、前記バイアス電極と前記ベース部分の前記共通の電気導体との間に配置される、請求項２５に記載のマイクロ流体デバイス。
【請求項２８】
請求項１に記載のマイクロ流体デバイスと、前記マイクロ流体デバイスの作動を制御するための制御機器とを含む、システム。
【請求項２９】
前記制御機器は、
前記流路内の流体媒体の流れを制御するための流れ制御器と、
光源と、空間光変調器と、選択されたパターンの光を前記エンクロージャに向けるための光路と、
前記エンクロージャ内の画像をキャプチャするための光学デバイスと、
前記制御機器は、前記マイクロ流体デバイスの作動を制御するためのプロセッサと
を含むグループから選択される、請求項２８に記載のシステム。
【請求項３０】
請求項２７に記載のマイクロ流体デバイス内の流体媒体中の微小物体を移動させる方法であって、
前記バイアス電極および前記ベース部分の前記共通の電気導体にバイアス電力を提供すること、および、
前記ベース部分の前記外面の前記領域のうちの第１の領域で前記トランジスタ構造のうちの第１のトランジスタ構造を活性化すること
を含み、
前記活性化することは、前記活性化された第１のトランジスタ構造の近くで、前記流路内の近くの微小物体を移動させるのに十分な界面動電力を生成する、方法。
【請求項３１】
前記活性化することは、前記第１のトランジスタ構造の前記横方向バイポーラトランジスタ内に第１の電流を誘起し、
前記第１の電流は、前記活性化された第１のトランジスタ構造と前記バイアス電極との間で前記流路内に不均一電界を誘起し、前記不均一電界は、前記界面動電力を生成し、
オプション的に、前記界面動電力は、前記近くの微小物体を前記不均一電界から弾き飛ばす、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記活性化することは、前記活性化された第１のトランジスタ構造の前記垂直方向トランジスタ内に第２の電流も誘起する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記第２の電流は、前記界面動電力を高め、
前記第２の電流は、前記界面動電力の大きさを少なくとも２５％だけ増大し、または
前記横方向トランジスタ内の前記第１の電流の電流密度は、前記活性化された第１のトランジスタ構造の前記垂直方向トランジスタ内の前記第２の電流の電流密度よりも少なくとも１．５倍大きい、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記活性化することは、前記第１のトランジスタ構造の前記ベース領域上に光ビームを向けることを含み、オプション的に、前記光ビームは、約０．１Ｗ／ｃｍ２〜約１０００Ｗ／ｃｍ２の強度を有する、請求項３０から３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記マイクロ流体デバイスの前記流路内の前記流体媒体は、約１０ｍＳ／ｍ〜約２Ｓ／ｍの導電率を有する、請求項３０から３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記流路内の前記流体媒体の温度を約５℃〜約５５℃に維持することをさらに含み、前記提供することは、約１Ｖｐｐｋ〜約５０Ｖｐｐｋのピークツーピーク電圧を有するバイアス電力を提供することを含み、または前記提供することは、約１００ｋＨｚ〜約１０ＭＨｚの周波数でバイアス電力を提供することを含む、請求項３０から３３のいずれか一項に記載の方法。