硅基神經(jīng)電極是記錄神經(jīng)細(xì)胞放電活動的一種實用工具。使用標(biāo)準(zhǔn)的集成電路加工技術(shù),在寬度僅為70μm的單個硅基針上能排布上千個電極記錄位點。光遺傳學(xué)的發(fā)展使控制神經(jīng)元活動更加精確,通過在給予光刺激的同時記錄神經(jīng)元的電活動,可以獲取更豐富的腦活動信息。當(dāng)使用黃光或藍(lán)光刺激神經(jīng)元時,光子的能量大于硅襯底的禁帶寬度,價帶電子被激發(fā)到導(dǎo)帶,從而生成電子-空穴對。因此,在光刺激下使用硅基神經(jīng)電極時,硅基板中的光生載流子將嚴(yán)重干擾電極的信噪比。為滿足在光刺激同時記錄電活動的應(yīng)用需求,必須減少光對硅基神經(jīng)電極的噪聲干擾。傳統(tǒng)的降噪方法是使用重?fù)诫s硅作為襯底材料,通過增加雜質(zhì)濃度來降低載流子壽命,從而降低硅電極的光學(xué)噪聲。但是,重?fù)诫s的硅襯底比輕摻雜的硅襯底具有更多的晶格缺陷,這使得硅基電極更加脆弱,并且該方法與標(biāo)準(zhǔn)的集成電路加工技術(shù)不兼容。通過分析在輕摻雜硅襯底上制造電極的光致噪聲機(jī)理,我們發(fā)現(xiàn)由光激發(fā)產(chǎn)生的載流子的不均勻分布將使輕摻雜硅襯底極化。由光致極化引起的電勢將影響在其上制造的電極。將輕摻雜硅襯底金屬化和接地將有效降低極化電位。使用這種方法,由光誘發(fā)的噪聲幅度將下降到原始值的0.87%。為了確保... 

【文章來源】：物理化學(xué)學(xué)報. 2020,36(12)北大核心SCICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【文章目錄】：
1 Introduction
2 Methods
    2.1 Equivalent circuit model
    2.2 Method for decrease light noise
3 Validation
    3.1 Fabrication
    3.2 Testing
4 Results and discussion
5 Conclusions



本文編號：3616277