电极和电极制造方法

电极和电极制造方法
【专利摘要】本发明公开了电极，其包括第一层和第二层。第一层可为介电层，并且第二层可为含有金属的层。用于形成电极的方法包括将第一层和第二层沉积在基质上。
【专利说明】
电极和电极制造方法
技术领域
[0001] 本公开内容设及电极，并且更具体而言，设及用于生物传感器应用的薄膜电极。
【背景技术】
[0002] W0 2013/052092描述了包括两个电极的电化学葡萄糖生物传感器，其中至少一个 电极具有金属层和与金属层直接接触的非金属层两者。一些贵金属电极的反应性一般在生 产后不久更显著，并且明显老化的产品可从使用中排除。非金属层是用于制备活化电极的 碳层，当是新的时，所述活化电极模拟仍未老化的非活化产品的特征。换言之，电极的灵敏 度因一致的电势读数而牺牲。
[0003] 然而，存在具有改良性能的电极的持续需要。例如，减少电极中使用的金属特别是 昂贵金属例如金的量可减少成本。此外，存在可维持性能具有减少量的金属的电极的需要。 此外，存在具有改良的方块电阻的电极的需要。
【附图说明】
[0004] 实施例通过举例的方式示出并且并不受限于附图。
[0005] 图1显示了根据本公开内容的电极的一个实施例。
[0006] 技术人员应了解附图中的元件是为了简单和清楚而示出，并且不一定按比例标 绘。例如，附图中的一些元件的尺寸可相对于其他元件放大，W帮助改善本发明的实施例的 理解。
【具体实施方式】
[0007] 本发明提供了与附图组合的下述说明书，W帮助理解本文公开的教导。下文讨论 将集中于教导的具体实现和实施例。提供该重点W帮助描述教导且不应解释为对教导的范 围或适用性的限制。然而，基于如本申请中公开的教导可使用其他实施例。
[000引术语"包含"、"包括"、"具有"或它们的任何其他变体旨在涵盖非排他性的包括。例 如，包括一系列特征的方法、制品或装置不必仅限于那些特征，而是可包括未明确列出的或 该方法、制品或装置所固有的其他特征。此外，除非明确相反指出，"或"指包括性的或，而非 排他性的或。例如，条件A或帕如下任一者满足:A为真(或存在化B为假(或不存巧，A为假 (或不存在)且B为真(或存在），W及A和B均为真(或存在）。
[0009] 另外，"一种"或"一个"的使用用于描述本文描述的元件和部件。运仅为了便利，并 提供本发明的范围的一般含义。该描述应理解为包括一种、至少一种、或还包括复数的单 数，或反之亦然，除非其明确具有相反含义。例如，当单个项目在本文中得到描述时，超过一 个项目可代替单个项目使用。类似地，当超过一个项目在本文中得到描述时，单个项目可替 代超过一个项目。
[0010] 除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语均具有与本发明所属领域普 通技术人员通常理解相同的含义。材料、方法和例子仅是举例说明性的并且不意在为限制 性的。就本文未描述的程度而言，关于具体材料和处理动作的许多细节是常规的，并且可在 电极和生物传感器领域内的教课书及其他来源中找到。
[0011] 下文公开内容描述了包括基质、第一层(其可为介电层)和第二层(其可为含有金 属的层)的电极。在某些实施例中，电极可为薄膜电极，例如用于生物传感器的薄膜电极，所 述生物传感器测量样品例如血样中的葡萄糖水平。下文公开内容还描述了可包括电极的生 物传感器测试条和形成电极的方法。电极可包括基质、第一层和第二层。如本文描述的第一 层的引入可改善电极的质量。例如，能够改善方块电阻，或减少用于第二层的材料量，特别 是昂贵金属例如金的量，并且维持与不具有第一层的电极相比较相同的方块电阻。该概念 考虑到下述实施例将得到更佳理解，所述实施例举例说明而不是限制本发明的范围。
[0012] 图1示出了包括基质20、第一层30和设置在基质20上的第二层40的电极10。如示出 的，第一层30可直接邻近基质20设置，使得第一层30直接接触基质20。另外，第二层40可直 接邻近第一层30设置，使得第二层40直接接触第一层30。
[0013] 在某些实施例中，第一层可直接接触基质、第二层或两者。在特定实施例中，电极 可包括另外的层。例如，电极可包括设置在基质、第一层和第二层的一个或多个之间的中间 层。
[0014] 根据本公开内容的电极可为惰性电极，例如惰性薄膜电极。如下所述，第一层可为 介电层，并且第二层可为可包括金属的层。
[001引在某些实施例中，电极可为生物传感器电极，例如可测量样品例如血样的葡萄糖 水平的生物传感器电极。在特定实施例中，电极可包括包含化学溶液的层，例如含有酶、介 质、指示剂或其任何组合的溶液。在特定实施例中，电极可W是对葡萄糖反应性的。例如，葡 萄糖可通过首先与酶反应形成副产品（subproduct)由电极间接降解，并且电极是与副产品 反应性的。
[0016] 电极可为生物传感器的部分，例如适合测量样品例如血样中的葡萄糖水平的生物 传感器测试条。在某些实施例中，测试条可包括工作电极和对电极，并且本文描述的电极可 作为工作电极、对电极或两者存在。
[0017] 在某些实施例中，第一层和第二层可为外延层，且特别是异质外延层。在更特定的 实施例中，第一层可为生长底层，并且第二层可为外延上覆层。外延指结晶上覆层沉积在结 晶底层之上。同质外延指上覆层和底层由相同材料形成。异质外延指外延上覆层在不同材 料的生长底层上形成。在外延生长中，底层可充当晶种，将上覆层锁定在就底层而言的一个 或多个有序的晶体取向内。如果上覆层不形成就底层而言的有序层，则生长可为非外延的。
[0018] 在某些实施例中，生长底层的引入可改善电极的质量，例如改善其方块电阻。换言 之，与不具有生长底层的电极相比较，已惊讶地发现在某些实施例中，能够使外延上覆层中 的金属量减少约10 %，同时维持相同的电极方块电阻。
[0019] 方块电阻测量在厚度中是额定一致的薄膜的电阻。通常，电阻率W单位例如Ω . cm存在。为了获得方块电阻值，将电阻率除W片材厚度，并且单位可表示为Ω。为了避免误 解为1欧姆的体电阻，方块电阻的替代常见单位是"欧姆/平方"（指示为"Ω/sq"或"Ω/ □ ")，其在尺寸上等于欧姆，但专口用于方块电阻。
[0020] 虽然方块电阻是整个电极的量度，但基质和第一层的贡献是可忽略不计的。例如， 在一个实施例中，基质可对电极的方块电阻不提供贡献。在进一步的实施例中，5nm AZ0底 层对总体测量的电极方块电阻的贡献可忽略不计，例如约0.0005欧姆/sq。
[0021] 在某些实施例中，电极可具有不大于2.0欧姆/sq，例如不大于1.95欧姆/sq、不大 于1.9欧姆/sq、不大于1.85欧姆/sq、不大于1.8欧姆/sq、不大于1.75欧姆/sq、不大于1.7欧 姆/sq、不大于1.65欧姆/sq、不大于1.6欧姆/sq、不大于1.55欧姆/sq、或不大于1.5欧姆/sq 的方块电阻。在进一步的实施例中，电极可具有不小于0.7欧姆/sq，例如不小于0.75欧姆/ sq、不小于0.8欧姆/sq、或不小于0.85欧姆/sq的方块电阻。此外，电极可具有在上述最大值 和最小值中任意者的范围内，例如在1.0欧姆/sq至2.0欧姆/sq、或1.2欧姆/sq至1.8欧姆/ sq范围内的方块电阻。
[0022] 如上文讨论的，电极的方块电阻可与第二层(或包含金属的层）的厚度相关，例如 成正比。换言之，在某些实施例中，电极的方块电阻可趋于随着第二层的厚度增加而减少。 此外，如上文讨论的，已惊讶地发现能够减少用于第二层的材料量，同时维持与例如不具有 第一层的常规电极相同的方块电阻。
[0023] 在其中第二层具有50nm的厚度的某些实施例中，电极可具有不大于1.50欧姆/sq， 例如不大于1.40欧姆/sq、不大于1.30欧姆/sq、不大于1.20欧姆/sq、不大于1.10欧姆/sq、 不大于1.09欧姆/sq、不大于1.08欧姆/sq、或甚至不大于1.07欧姆/sq的方块电阻。在进一 步的此类实施例中，电极可具有不小于0.1欧姆/sq，例如不小于0.2欧姆/sq、不小于0.3欧 姆/sq、不小于0.4欧姆/sq、不小于0.5欧姆/sq、不小于0.6欧姆/sq、或甚至不小于0.7欧姆/ sq的方块电阻。此外，具有厚度为50nm的第二层的电极的某些实施例可具有在上述最大值 和最小值中任意者的范围内，例如在0.6欧姆/sq至1.5欧姆/sq、0.6欧姆/sq至1.3欧姆/sq、 或0.7欧姆/sq至1.1欧姆/sq的范围内的方块电阻。
[0024] 在其中第二层具有45nm的厚度的某些实施例中，电极可具有不大于1.7欧姆/sq， 例如不大于1.6欧姆/sq、不大于1.5欧姆/sq、不大于1.4欧姆/sq、或不大于1.3欧姆/sq的方 块电阻。在进一步的此类实施例中，电极可具有不小于0.4欧姆/sq，例如不小于0.5欧姆/ sq、不小于0.6欧姆/sq、不小于0.7欧姆/sq、不小于0.8欧姆/sq、不小于0.9欧姆/sq、或甚至 不小于1.0欧姆/sq的方块电阻。此外，具有厚度为45nm的第二层的电极的某些实施例可具 有在上述最大值和最小值中任意者的范围内，例如在0.8欧姆/sq至1.7欧姆/sq、0.9欧姆/ sq至1.5欧姆/sq、或1.0欧姆/sq至1.3欧姆/sq的范围内的方块电阻。
[0025] 在其中第二层具有40nm的厚度的某些实施例中，电极可具有不大于1.8欧姆/sq， 例如不大于1.7欧姆/sq、不大于1.6欧姆/sq、不大于1.5欧姆/sq、或不大于1.4欧姆/sq的方 块电阻。在进一步的此类实施例中，电极可具有不小于0.5欧姆/sq，例如不小于0.6欧姆/ sq、不小于0.7欧姆/sq、不小于0.8欧姆/sq、不小于0.9欧姆/sq、不小于1.0欧姆/sq、或甚至 不小于1.1欧姆/sq的方块电阻。此外，具有厚度为40nm的第二层的电极的某些实施例可具 有在上述最大值和最小值中任意者的范围内，例如在0.9欧姆/sq至1.8欧姆/sq、1.0欧姆/ sq至1.6欧姆/sq、或1.1欧姆/sq至1.4欧姆/sq的范围内的方块电阻。
[0026] 基质、第一层、第二层和任何另外的层在下文更详细地描述。
[0027] 基质20可由适合于电极基质的任何材料构建。在某些实施例中，形成基质的材料 可含有聚合物、柔性聚合物或透明聚合物。合适的聚合物可包括例如聚碳酸醋、聚丙締酸 醋、聚醋、聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)、聚糞二甲酸乙二醇醋(阳N)、纤维素 Ξ乙酸醋(TCA 或TAC)、聚氨基甲酸醋或其任何组合。在特定实施例中，基质可为玻璃基质，例如透明玻璃 基质。
[0028] 在某些实施例中，基质具有适合于电极的厚度。在特定实施例中，基质可具有不小 于50微米，例如不小于40微米、不小于30微米、不小于20微米、或不小于10微米的厚度。在特 定实施例中，基质可具有不大于1，〇〇〇微米，例如不大于750微米、不大于500微米、不大于 400微米、或不大于300微米的厚度。在进一步的实施例中，基质可具有在上述最大值和最小 值中任意者的范围内，例如在20微米至500微米或40微米至300微米的范围内的厚度。在非 常特定的实施例中，基质可具有在100微米至300微米的范围内的厚度。
[0029] 基质20与第一层30邻近的表面22可进行机械处理，W改善基质和第一层30之间的 粘附。例如，机械处理基质20的表面22可包括使基质20的表面22喷砂(blasting)或机械蚀 亥IJ。基质20的表面22可进行机械处理。在某些实施例中，基质20的表面22具有在Inm至200nm 范围内的表面粗糖度(Rms)。在特定实施例中，基质20的表面22具有在lOOnm至约20化m、约 120nm至约180nm、或甚至约140nm至约160nm范围内的表面粗糖度(Rrms)。在进一步特定的实 施例中，基质20的表面22具有在1皿至5皿、1皿至4皿、或甚至1皿至3皿范围内的表面粗糖度 (Rrms ) 〇
[0030] 再次参考图1，第一层30可设置在基质20之上。例如，第一层30可设置在基质20和 第二层40之间。第一层可含有下述材料中的一种或多种，并且在第一层中含有的一种或多 种材料可具有下述特征中的一种或多种或甚至全部。
[0031] 在某些实施例中，第一层可包含无机材料、氧化物、金属氧化物或介电化合物。在 特定实施例中，介电层可含有介电材料。例如，特定介电材料可含有无机化合物例如金属氧 化物。合适的金属氧化物包括氧化锋、氧化铜、氧化锡、氧化儒或其任何组合。例如，合适的 金属氧化物包括氧化侣锋(AZ0)、氧化铜锡(IT0)、氧化錬锡(ΑΤΟ)、氧化氣锡(FT0)或其任何 组合。在非常特定的实施例中，第一层可含有ΑΖ0。
[0032] 在某些实施例中，当第一层的晶体结构匹配或紧密匹配第二层的晶体结构时，可 发生方块电阻中的减少。材料的晶体结构(在给定类型的晶体内的原子排列)可根据其最简 单的重复单位进行描述，所述重复单位被称为晶胞，具有被称为晶格参数的晶胞边缘长度 a、b和C。在该背景下，当第一层(ai)和第二层(32)的晶格参数a满足下式时，第一层的晶体结 构紧密匹配第二层的晶体结构：
[0033] ([sqrt(2)/2]*a2)/ai = x,
[0034] 其中X代表不小于0.65的值。在特定实施例中，X代表不小于0.70、不小于0.75、不 小于0.80、不小于0.82、不小于0.84、或不小于0.86的值。在进一步特定的实施例中，X代表 不大于1.5、不大于1.4、不大于1.3、不大于1.2、不大于1.1、或不大于1.0的值。此外，X可代 表在上述最小值和最大值中任意者的范围内，例如在0.75至1.4、0.84至1.2、或甚至0.86至 1.0范围内的值。
[0035] 例如，金的晶体结构是面屯、立方（fee)，并且它的晶格参数a是0.408加1。因为金的 晶体结构是立方，所W它可具有仅一个晶格参数。在环境条件下，ZnO主要W纤锋矿形式结 晶。W纤锋矿形式的ZnO的晶格参数为a = 0.325nm和c = 0.520加1。当运种形式W所谓的 (002)取向定向时，表面可具有类似于当金晶体W所谓的（111)取向定向时金那种的原子距 离。即（kq;rt(2)/2]x aAu)~azn日，其对应于0.29nm~0.33加1。使用AZ0( =Zn0:Al)的效应可 为相似的，即使当A1原子嵌入网络中时。在非常特定的实施例中，AZ0和金可分别用作第一 层和第二层。
[0036]另一方面，如果Au沉积在另一种介电质例如Ti化上时，异质外延效应是无效的，因 为晶体结构之间的错配很高。例如，当Ti化通过磁控瓣射进行沉积而无热处理时，材料可为 无定形的（在运种情况下，不存在特定次序），或可具有金红石晶体结构。金红石晶体结构具 有体屯、四方晶胞，其中a = b = 0.458nm并且c = 0.295nm。在某些实施例中，根据该结构，TiOx 看起来不具有紧密匹配Au晶胞的晶体结构的晶体结构，与取向无关。在特定实施例中，第一 层可不含氧化锡。
[0037] 在特定实施例中，第一层不含碳。在进一步特定的实施例中，第一层不含W石墨形 式的碳。
[0038] 在某些实施例中，无机材料可W按第一层的重量计不小于50%，例如不小于55%、 不小于60%、不小于65%、不小于70 %、不小于75 %、不小于80%、不小于85%、不小于90 %、 或不小于95%的量存在于第一层中。在进一步的实施例中，介电材料可W按第一层的重量 计100%、不大于99 %、不大于95 %、不大于90%、不大于85%、不大于80 %、或不大于75 %的 量存在于介电层中。在进一步的实施例中，无机材料可W在上文描述的最小值和最大值中 任意者的范围内，例如在按第一层的重量计50%至100%、60%至90%、或70%至90%的范 围内的量存在于第一层中。
[0039] 在某些实施例中，形成第一层的材料可包含晶体材料。在特定实施例中，晶体材料 可由微晶例如小晶体或微小晶体或纳米微晶或其组合组成。微晶大小指单个微晶的直径。 一个或多个微晶形成通常被称为晶粒的结构。换言之，晶体材料的晶粒可含有一个或多个 微晶。因此，在某些实施例中，晶粒度指单个晶粒的直径，可与微晶大小相同或不同。晶体材 料的晶粒在称为晶界的边界处相互接触。晶粒边界的数目随着晶粒大小减少而增加。
[0040] 在某些实施例中，第一层可含有多晶材料。多晶材料指由在大小和/或取向中不同 的微晶组成的材料。在特定实施例中，一种或多种变化可为无规的或定向的。
[0041] 在某些实施例中，第一层或在第一层中含有的材料可具有不大于1欧姆.cm、不大 于lxl〇-2欧姆.cm、不大于8xl〇-3欧姆.cm、或不大于5xl〇-3欧姆.cm的电阻率(P)。在进一步的 实施例中，第一层或第一层中含有的材料可具有不小于1χ10-4欧姆.cm、不小于5χ10-4欧姆 .cm、或不小于1χ10-3欧姆.cm的电阻率(Ρ)。在甚至进一步的实施例中，第一层或第一层中含 有的材料可具有在上述最大值和最小值中任意者的范围内，例如在1x10 5欧姆.cm至1欧姆 .cm、lxl〇-4至IxlO-2欧姆.cm、或IxlO-3至5xl〇- 3欧姆.cm的范围内的电阻率(P)。
[0042] 在某些实施例中，第一层可具有不大于20nm，例如不大于17nm、不大于15nm、不大 于13皿、不大于lOnm、不大于7皿、或不大于5皿的厚度。在进一步的实施例中，第一层可具有 不小于Inm，例如不小于2nm、不小于化m、不小于4加1、或不小于5nm的厚度。在甚至进一步的 实施例中，第一层可具有在上述最大值和最小值中任意者的范围内，例如在Inm至20nm、3nm 至lOnm、或4nm至6nm范围内的厚度。在非常特定的实施例中，第一层可具有4至6nm的厚度。
[0043] 在某些实施例中，第一层可基本上由金属氧化物组成。如本文使用的，短语"基本 上由金属氧化物组成"指至少95原子％的金属氧化物。此外，在特定实施例中，第二层可含 有基本上纯的金属，或在其他实施例中，金属合金。如本文使用的，"基本上纯的金属"指具 有W小于约5原子％的量的可能杂质的金属氧化物。
[0044] 再次参考图1，第二层40可设置在基质20之上，例如在第一层30和基质20之上。例 如，第二层40可设置在第一层30和基质20之上，使得第一层30设置在第二层40和基质20之 间，例如在基质20之上。第二层可含有下述材料中的一种或多种，并且在第二层中含有的一 种或多种材料可具有下述特征中的一种或多种或甚至全部。
[0045] 第二层可根据其厚度进行描述。在某些实施例中，第二层可具有不小于20nm，例如 大于20nm、不小于25nm、不小于30nm、不小于35nm、不小于40nm、不小于45nm、或不小于50nm 的厚度。在进一步的实施例中，第二层可具有不大于70nm，例如小于70nm、不大于65nm、不大 于60nm、不大于55皿、或不大于50nm的厚度。在甚至进一步的实施例中，第二层可具有在上 述最大值和最小值中任意者的范围内，例如在20nm至70nm、30nm至60nm、或40nm至50nm的范 围内的厚度。在非常特定的实施例中，第一层可具有在40nm至50nm或35nm至45nm的范围内 的厚度。
[0046] 在某些实施例中，第二层可包括膜，例如薄膜。在特定实施例中，第二层可包括具 有在上文对于第二层描述的范围内的厚度的薄膜。
[0047] 在某些实施例中，第二层可具有不大于15nm、不大于lOnm、不大于8nm、不大于6nm、 不大于5nm、或甚至不大于4nm的总厚度变化(TTV)。如本文使用的，TTV是沿跨越片材的长度 和宽度的平方毫米段的最大厚度值和最小厚度值之间的差异。该差异还可描述为百分比， 例如具有最高厚度值的段的百分比。百分比可不大于20%、不大于15%、不大于12%、或不 大于10%。
[0048] 第二层可根据其性能，例如可见光透射率(VLT)进行描述。VLT是透射穿过复合材 料的可见光谱(380至780纳米)量的量度，通常作为百分比呈现。VLT可根据标准ISO 9050进 行测量。尽管ISO 9050指窗玻璃，但相同程序可对于粘贴或W其他方式粘附至透明基质的 膜使用。
[0049] 在某些实施例中，第二层可具有不大于40%、不大于35%、不大于30%、不大于 25%、不大于20%、不大于15%、不大于10%、不大于5%、不大于4%、不大于3%、不大于 2%、或不大于1 %的化T。在进一步的实施例中，第二层可具有不小于10%、不小于5%、不小 于4%、不小于3%、不小于2%、或不小于1 %的化T。在甚至进一步的实施例中，第二层可具 有0%的化T。此外，第二层可具有在上述最大值和最小值中任意者的范围内，例如在0%至 40%、5%至20%、或7.5%至12%的范围内的化T。
[0050] 在某些实施例中，第二层可为基本上不透明的，例如不透明的。基本上不透明的指 具有不大于约10%的化T，并且不透明的指具有不大于1 %的化T。
[0051] 第二层的化T可与第二层的厚度相关，例如成反比。换言之，在某些实施例中，第二 层的化T可趋于随着第二层的厚度增加而减少。在特定实施例中，当第二层具有50nm的厚度 时，第二层可具有不大于20%、不大于15%、或不大于10%的化T。在进一步特定的实施例 中，当第二层具有45nm的厚度时，第二层可具有不大于25%、不大于20%、或不大于15%的 化T。在甚至进一步特定的实施例中，当第二层具有40nm的厚度时，第二层可具有不大于 30%、不大于25%、或不大于20%的化T。
[0052] 在某些实施例中，第二层可含有金属。合适金属可包括贵金属。在某些实施例中， 第二层可含有钉、锭、钮、银、饿、银、销、金或其任何组合。在特定实施例中，第二层可含有银 或金。在非常特定的实施例中，第二层可含有金。
[0053] 在某些实施例中，第二层可含有W按第二层的重量计不小于50%、不小于60%、不 小于70%、不小于80%、不小于90%、或不小于99%的量的金属。在进一步的实施例中，第二 层可含有W按第二层的重量计不大于70%、不大于80%、不大于90%、不大于99%的量的金 属。此外，第二层可含有W在上述最大值和最小值中任意者的范围内，例如在60%至70%、 或70%至80%、或80%至90%、或90%至95%、或95%至100%的范围内的量的金属。
[0054] 在某些实施例中，第二层可含有具有不大于1χ10-5欧姆.cm、不大于9χ10-6欧姆 .cm、不大于8xl〇-s欧姆.cm、不大于7xl〇-s欧姆.cm、或不大于6xl〇-s欧姆.cm的导电率的材料 例如金属。在某些实施例中，第二层可含有具有不小于1χ10-6欧姆.cm、不小于2χ10-6欧姆 .cm、不小于3χ10-6欧姆.cm、或不小于4χ10-6欧姆.cm的导电率的材料例如金属。此外，第二 层可含有具有在上述最大值和最小值中任意者的范围内，例如在1χ10-6至1χ10-5欧姆.cm或 3χ10-6至8χ10-6欧姆.cm的范围内的导电率的材料例如金属。在非常特定的实施例中，第二 层可含有具有4χ10-6至6χ10-6欧姆.cm的导电率的金属。
[0055] 在某些实施例中，第二层可含有多晶材料。在特定实施例中，多晶材料可具有无规 或定向变化。在进一步的实施例中，多晶材料中的晶体或微晶可具有一定结构或系统，例如 面屯、立方晶系。
[0056] 在某些实施例中，第二层可基本上由金属组成。如本文使用的，短语"基本上由金 属组成"指至少95原子％的金属。此外，在特定实施例中，第二层可含有基本上纯的金属，或 在其他实施例中，金属合金。如本文使用的，"基本上纯的金属"指具有W小于约5原子％的 量的可能杂质的金属。
[0057] 在其他实施例中，第二层一个或多个金属基层中的任一个均可含有金属合金，例 如含有基于金属基层的总重量，W至少约70原子％浓度的主要金属和W小于约30原子％浓 度的次要金属。在特定实施例中，第二层可含有贵金属的合金。在特定实施例中，第二层可 含有包括上文列出的贵金属中的两种或更多种的金属合金。在非常特定的实施例中，第二 层可含有银和金的合金，例如银和金的50/50合金。
[005引如上文讨论的，
【申请人】发现能够减少第二层中的金属量且实现与不具有第一层特 别是介电层的电极的那种相似的方块电阻。例如，具有50nm厚度的第二层可包含W在0.8至 1 .Og/m2范围内的量的金属。如实例中所示，该量可例如通过将第二层的厚度减少至45nm而 减少约10%，且实现与不具有第一层特别是介电层的电极中50nm金属层的那种相似的方块 电阻。在某些实施例中，第二层可含有W0.65g/m2至0.95g/m2、0.67g/m 2至0.93g/m2、或甚至 0.70g/m2至0.91g/m2的量的金属。
[0059] 本文还描述的是电化学传感器。在某些实施例中，通过在传感器内的电化学氧化 和还原反应，电化学传感器可适合检测分析物的存在和/或测量分析物的浓度。运些反应可 转导为可与分析物的量或浓度关联的电信号。在某些实施例中，电化学传感器可为生物传 感器测试条。
[0060] 在特定实施例中，测试条可包括基底基质、间隔层、覆盖层或其任何组合。基底基 质可包括电极系统，并且电极系统可包括在样品接纳室内的一组测量电极，例如至少一个 工作电极和一个对电极。电极系统中的一个或多个电极可包括如本文描述的电极。
[0061] 此外，在特定实施例中，测试条的间隔层可限定在基底基质和覆盖层之间延伸的 样品接纳室。样品接纳室可运样修饰，使得样品流体可进入室且可放置成与工作电极和对 电极两者电接触。此类接触可允许电流在测量电极之间流动，W实现分析物的电氧化或电 还原。在非常特定的实施例中，样品流体可为血样，例如人血样，并且传感器可适合测量此 类样品中的葡萄糖水平。
[0062] 此外，合适的试剂系统可上覆样品接纳室内的电极或电极对的至少一部分。试剂 系统可包括添加剂W增强试剂特性或特征。例如，添加剂可包括材料W促进试剂组合物放 置到测试条上，并且改善其与条的粘附，或用于增加试剂组合物由样品流体的水合速率。另 夕h添加剂可包括选择为增强所得到的干燥试剂层的物理特性和用于分析的液体测试样品 的吸收的组分。在某些实施例中，添加剂可包括增稠剂、粘度调节剂、成膜剂、稳定剂、缓冲 剂、去污剂、胶凝剂、填料、膜开孔剂(film opener)、着色剂、赋予触变性的试剂或其任何组 厶 1=1 〇
[0063] 在进一步的实施例中，覆盖层可适合形成样品接纳室的上表面。此外，覆盖层可适 合提供亲水表面，W帮助测试样品的采集。在特定实施例中，覆盖层可限定通风口，当样品 流体进入样品接纳室且移动到样品接纳室内时，所述通风口允许空气从室内部逸出。
[0064] 电极可根据任何适当方法形成。一般而言，形成电极包括提供基质，沉积第一层和 沉积第二层。例如，第一层可沉积在基质之上，并且第二层可沉积在第一层之上。在某些实 施例中，第一层可直接沉积到基质上。在某些实施例中，第二层可直接沉积在第一层上。
[0065] 该方法可包括通过物理气相沉积例如瓣射例如磁控瓣射沉积一个或多个层。第一 层可经或不经退火进行沉积。在某些实施例中，第一层可不经退火进行沉积。用于形成第一 层的材料可具有标准沉积速率。
[0066] 第一层和第二层可通过漉对漉加工进行沉积。漉对漉加工指应用涂层的过程，其 用柔性材料的漉起始，并且在过程后再卷起W制备输出漉。在某些实施例中，漉对漉过程可 包括使用两个阴极例如同时使用两个阴极沉积第一层和第二层。
[0067] 本文描述的方法的实施例可增加涂层的生产时间和TTV。涂层的TTV在上文进行描 述。在某些实施例中，与形成不具有第一层特别是介电层的相似电极的常规方法相比较，该 方法可使生产时间增加10%。
[0068] 本公开内容表示了对现有技术的偏离。特别地，迄今为止未知如何形成可提供性 能特征，且特别是本文描述的性能特征组合的电极。例如，本公开内容示出了具有介电层和 包含金属的层的各种电极。已出乎意料地发现如本文详细描述的此类构造显示出迄今为止 相对于其厚度无法实现的显著优良的方块电阻。
[0069] 许多不同方面和实施例是可能的。运些方面和实施例中的一些在下文描述。在阅 读本说明书后，技术人员应理解运些方面和实施例仅是举例说明性的，并且不限制本发明 的范围。实施例可与如下文列出的项目中的任何一个或多个一致。
[0070] 项目1. 一种电极，其包括：
[0071] 基质；
[0072] 包含无机材料的第一层;和
[0073] 包含金属且具有40%或更少的可见光透射率的第二层，
[0074] 其中所述第一层设置在所述基质和所述第二层之间。
[0075] 项目2. -种电极，其包括：
[0076] 基质；
[0077] 包含无机材料的第一层;和
[007引包含金属且具有大于20nm的厚度的第二层，
[0079] 其中所述第一层设置在所述基质和所述第二层之间。
[0080] 项目3. -种电极，其包括：
[0081 ] 基质；和
[0082] 包含金属的层，所述层设置在所述基质之上且具有2.0欧姆/sq或更少的方块电 阻。
[0083] 项目4. 一种电极，其包括：
[0084] 基质；和
[0085] 包含具有晶格参数ai的无机材料的第一层;和
[0086] 包含具有晶格参数曰2的金属的第二层，
[0087] 其中曰1和曰2满足下式：
[008引（[sq;rt(2)/2]相 2)/ai = x，
[0089] 其中X代表不小于0.65的值。
[0090] 项目5. -种生物传感器测试条，其包括：
[0091] 包括电极的电极系统，所述电极包括：
[0092] 基质；
[0093] 包含无机材料的第一层;和
[0094] 包含金属的第二层，
[00M]其中所述第一层设置在所述基质和所述第二层之间。
[0096] 项目6. -种复合材料，其包括：
[0097] 基质；
[0098] 包含无机材料的第一层;和
[0099] 包含金属的第二层，
[0100] 其中所述第一层设置在所述基质和所述第二层之间，并且所述第二层
[0101] (a)具有40%或更少的可见光透射率，
[0102] (b)具有大于20nm的厚度，或
[0103] (C)具有2.0欧姆/sq或更少的方块电阻。
[0104] 项目7 . -种形成电极的方法，其包括：
[0105] 提供基质；
[0106] 在所述基质上沉积包含无机材料的第一层;和
[0107] 在所述第一层上异质外延沉积包含金属的第二层，所述第二层具有大于20nm的厚 度。
[0108] 项目8.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所述 无机材料包含晶体材料或多晶材料。
[0109] 项目9.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所述 无机材料包含氧化物、金属氧化物、透明氧化物、透明金属氧化物、介电化合物或其任何组 么 口 〇
[0110] 项目10.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述无机材料包含氧化锋、氧化铜、氧化锡、氧化儒或其任何组合。
[0111] 项目11.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述无机材料包含氧化侣锋(AZ0)、氧化铜锡(IT0)、氧化錬锡(ΑΤΟ)、氧化氣锡(FT0)或其任何 组合。
[0112] 项目12.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述无机材料包含氧化侣锋(ΑΖ0)。
[0113] 项目13.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第一层的无机材料具有晶格参数曰1，并且所述第二层的金属具有晶格参数曰2,其中ai和曰2 满足下式：
[0114] ([sqrt(2)/2]*a2)/ai = x,
[0115] 其中X代表不小于0.70、不小于0.75、不小于0.80、不小于0.82、不小于0.84、或不 小于0.86的值。
[0116] 项目14.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第一层的无机材料具有晶格参数曰1，并且所述第二层的金属具有晶格参数曰2,其中ai和曰2 满足下式：
[0117] ([sqrt(2)/2]*a2)/ai = x,
[0118] 其中X代表不大于1.5、不大于1.4、不大于1.3、不大于1.2、不大于1.1、或不大于 1.0的值。
[0119] 项目15.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第一层的无机材料具有晶格参数曰1，并且所述第二层的金属具有晶格参数曰2,其中ai和曰2 满足下式：
[0120] ([sqrt(2)/2]*a2)/ai = x,
[0121] 其中X代表在0.75至1.4、0.84至1.2、或0.86至1.0的范围内的值。
[0122] 项目16.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第一层不含氧化锡。
[0123] 项目17.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第一层不含碳。
[0124] 项目18.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第一层具有在lxl〇-5欧姆.cm至1欧姆.cm、lxl〇-2至lxl〇-4欧姆.cm、8xl〇- 3至5xl〇-4欧姆 .畑1、或5.1〇-3至1〇-3欧姆.畑1的范围内的电阻率(口）。
[0125] 项目19.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第一层包含W按第一层的重量计100%、不大于99%、不大于95%、不大于90%、不大于 85%、不大于80%、或不大于75%的量的无机材料。
[0126] 项目20.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第一层包含W按第一层的重量计不小于50%、不小于55%、不小于60%、不小于65%、不 小于70%、不小于75 %、不小于80 %、不小于85 %、不小于90 %、或不小于95 %的量的无机材 料。
[0127] 项目21.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第一层包含W按第一层的重量计50 %至100 %、60 %至90%、或70%至90 %的量的无机材 料。
[01%]项目22.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第一层具有不大于20皿、不大于17皿、不大于15皿、不大于13皿、不大于10皿、不大于7皿、 或不大于5nm的厚度。
[0129] 项目23.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第一层具有不小于Inm、不小于2nm、不小于3nm、不小于4nm、或不小于5nm的厚度。
[0130] 项目24.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第一层具有Inm至20nm、3nm至lOnm、或4nm至6nm的厚度。
[0131] 项目25.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)的金属包含晶体材料或多晶材料。
[0132] 项目26.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层）的金属具有面屯、立方晶系。
[0133] 项目27.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)具有不大于40 %、不大于30 %、不大于25 %、不大于20 %、不大 于15 %、不大于10 %、不大于5%、不大于4%、不大于3 %、不大于2%、或不大于1 %的可见光 透射率。
[0134] 项目28.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层（或包含金属的层）具有不小于10%、不小于5%、不小于4%、不小于3%、不小于 2%、或不小于1 %的可见光透射率。
[0135] 项目29.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)具有0%至25%、5%至20%、或7.5%至12%的可见光透射率。
[0136] 项目30.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)是膜或薄膜。
[0137] 项目31.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)的金属包含贵金属。
[0138] 项目32.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层）的金属包含钉、锭、钮、银、饿、银、销、金或其任何组合。
[0139] 项目33.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)的金属包含金。
[0140] 项目34.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层）的金属具有60%至100%、65%至95%、70%至90%、或75%至 85%的纯度。
[0141] 项目35.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)的金属是合金、贵金属合金、两种或更多种贵金属的合金、银和 金的合金、或银和金的50/50合金。
[0142] 项目36.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述电极具有不大于2.0欧姆/sq、不大于1.95欧姆/sq、不大于1.9欧姆/sq、不大于1.85欧姆/ sq、或不大于1.8欧姆/sq的方块电阻。
[0143] 项目37.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述电极具有0.70欧姆/sq至2.0欧姆/sq、0.75欧姆/sq至1.9欧姆/sq、0.8欧姆/sq至1.8欧 姆/sq、0.85欧姆/sq至1.7欧姆/sq、或ο. 9欧姆/sq至1.6欧姆/sq的方块电阻。
[0144] 项目38.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)具有50nm的厚度，并且所述电极具有不大于1.50欧姆/sq、不大 于1.40欧姆/sq、不大于1.30欧姆/sq、不大于1.20欧姆/sq、不大于1.10欧姆/sq、不大于 1.09欧姆/sq、不大于1.08欧姆/sq、或不大于1.07欧姆/sq的方块电阻。
[0145] 项目39.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)具有50nm的厚度，并且所述电极具有不小于0.1欧姆/sq、不小 于0.2欧姆/sq、不小于0.3欧姆/sq、不小于0.4欧姆/sq、不小于0.5欧姆/sq、不小于0.6欧 姆/sq、或甚至不小于0.7欧姆/sq的方块电阻。
[0146] 项目40.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)具有50nm的厚度，并且所述电极具有在0.6欧姆/sq至1.5欧姆/ sq、0.6欧姆/sq至1.3欧姆/sq、或0.7欧姆/sq至1.1欧姆/sq的范围内的方块电阻。
[0147] 项目41.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)具有45nm的厚度，并且所述电极具有不大于1.7欧姆/sq、不大 于1.6欧姆/sq、不大于1.5欧姆/sq、不大于1.4欧姆/sq、或不大于1.3欧姆/sq的方块电阻。
[0148] 项目42.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)具有45nm的厚度，并且所述电极具有不小于0.4欧姆/sq、不小 于0.5欧姆/sq、不小于0.6欧姆/sq、不小于0.7欧姆/sq、不小于0.8欧姆/sq、不小于0.9欧 姆/sq、或甚至不小于1.0欧姆/sq的方块电阻。
[0149] 项目43.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)具有45nm的厚度，并且所述电极具有在0.8欧姆/sq至1.7欧姆/ sq、0.9欧姆/sq至1.5欧姆/sq、或1.0欧姆/sq至1.3欧姆/sq的范围内的方块电阻。
[0150] 项目44.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)具有40nm的厚度，并且所述电极具有不大于1.8欧姆/sq、不大 于1.7欧姆/sq、不大于1.6欧姆/sq、不大于1.5欧姆/sq、或不大于1.4欧姆/sq的方块电阻。
[0151] 项目45.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)具有40nm的厚度，并且所述电极具有不小于0.5欧姆/sq、不小 于0.6欧姆/sq、不小于0.7欧姆/sq、不小于0.8欧姆/sq、不小于0.9欧姆/sq、不小于1.0欧 姆/sq、或甚至不小于1.1欧姆/sq的方块电阻。
[0152] 项目46.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)具有40nm的厚度，并且所述电极具有在0.9欧姆/sq至1.8欧姆/ sq、1.0欧姆/sq至1.6欧姆/sq、或1.1欧姆/sq至1.4欧姆/sq的范围内的方块电阻。
[0153] 项目47.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)具有不小于20nm、大于20nm、不小于25皿、不小于30皿、不小于 35nm、不小于40nm、不小于45nm、或不小于50nm的厚度。
[0154] 项目48.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)具有不大于7〇加1、小于70nm、不大于65皿、不大于60皿、不大于 55nm、或不大于50nm的厚度。
[0155] 项目49.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)具有20nm至70nm、30nm至60nm、40nm至50nm、或35nm至45nm的厚 度。
[0156] 项目50.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层）的金属具有不大于1χ10-5欧姆.cm、不大于9xl〇-6欧姆.cm、不大 于8xl〇-s欧姆.cm、或不大于7xl〇-s欧姆.cm、或不大于6xl〇-s欧姆.cm的导电率。
[0157] 项目51.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层）的金属具有不小于1χ10-6欧姆.cm、不小于2χ10-6欧姆.cm、不小 于3xl〇-s欧姆.cm、或不小于4xl〇-s欧姆.cm的导电率。
[0158] 项目52.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层)的金属具有lxl〇-s至lxl〇-s欧姆.cm或3xl〇-s至8xl〇-s欧姆.cm的 导电率。
[0159] 项目53.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层）的金属具有4χ10-6至6χ10-6欧姆.cm的导电率、或约5χ10- 6欧姆 ? cm的导电率。
[0160] 项目54.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第二层(或包含金属的层）的金属具有lxl〇-s欧姆.cm至lxl〇-s欧姆.cm、2xl〇-6至9xl〇-s欧 姆.cm、或3xl〇-s至8xl〇-s欧姆.cm、或4xl〇-s欧姆.cm至6xl〇-s欧姆.cm的导电率。
[0161] 项目55.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述基质包含聚合物、柔性聚合物或透明聚合物。
[0162] 项目56.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述基质包含聚碳酸醋、聚丙締酸醋、聚醋、聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)、聚糞二甲酸乙二醇 醋(PEN)、纤维素 Ξ乙酸醋(TCA或TAC)、聚氨基甲酸醋或其任何组合。
[0163] 项目57.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述基质包含聚对苯二甲酸乙二醇醋(PET)。
[0164] 项目58.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述基质具有不小于50微米、不小于45微米、不小于40微米、不小于35微米、不小于30微米、不 小于25微米、不小于20微米、不小于15微米、不小于10微米、不小于5微米、或不小于1微米的 厚度。
[0165] 项目59.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述基质具有不大于500微米、不大于200微米、不大于100微米、不大于90微米、不大于80微 米、不大于75微米、不大于70微米、不大于65微米、不大于60微米、不大于55微米、或不大于 50微米的厚度。
[0166] 项目60.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述基质具有在25微米至75微米或40微米至60微米的范围内的厚度。
[0167] 项目61.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第一层直接接触所述基质，所述第一层直接接触所述第二层，或所述第一层直接接触所 述基质和所述第二层。
[0168] 项目62.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述第一层和第二层包括外延层，其中所述第一层包括生长底层，并且所述第二层包括金属 上覆层。
[0169] 项目63.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述电极还包括包含化学溶液的层。
[0170] 项目64.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述电极还包括酶、介质、指示剂或其任何组合。
[0171] 项目65.前述项目中任一项的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法，其中所 述(第一)电极是对葡萄糖反应性的。
[0172] 项目66.前述项目中任一项的生物传感器测试条，其中所述电极是工作电极。
[0173] 项目67.项目61的生物传感器测试条，其中所述电极系统还包括对电极。
[0174] 项目68.前述项目中任一项的方法，其中所述第一层直接沉积到所述基质上，所述 包含金属的层直接沉积到所述介电层上，或两者。
[0175] 项目69.前述项目中任一项的方法，其中所述第一层通过瓣射进行沉积，所述第二 层通过瓣射进行沉积，或两者。
[0176] 项目70.前述项目中任一项的方法，其中所述第一层和所述第二层使用漉对漉涂 布机同时沉积。
[0177] 项目71.前述项目中任一项的方法，其中所述第一层的无机材料具有标准沉积速 率。
[0178] 项目72.前述项目中任一项的方法，其中所述第一层不经退火进行沉积。
[0179] 运些及其他出乎意料和优良特征在下文实例中示出，所述实例是示例性的且不W 任何方式限制本文描述的实施例。
[0180] 实例
[0181] 实例1-17的电极通过将来自陶瓷祀的一层侣渗杂的氧化锋(AZ0)和一层金(Au)沉 积在具有50至250微米之间的厚度的基质（来自Dupont Teijin的Melinex 329和Melinex ST505，W及来自SKC的SH41)上来形成。AZO层和Au层用分批磁控瓣射沉积机器在基质上形 成，具有在祀上应用的低功率密度。用于分别实例的AZ0层和Au层的基质类型和厚度在表1 中列出。
[0182] 测量每个实例W测定电极的方块电阻。使用化gy仪器根据电磁非接触法获得测 量。结果在下表1中报告。每个实例中的金属层的化T不超过40%。
[0183] 表1
[0184]
[0185] 表1中的结果证实由于AZO层的引入，平均超过10%的电阻率改善。另外，表1中的 结果显示具有45nm Au的5nm AZ0给出与不含AZ0的50nm Au的那种相似或更佳的R/sq。
[0186] 应当指出并非需要上文一般描述或实例中描述的所有活动，特定活动的一部分可 能是不需要的，并且除所述那些之外，可执行一种或多种另外的活动。再进一步地，活动列 出的次序不一定是它们执行的次序。
[0187] 益处、其他优点和问题解决方案已在上文就具体实施例而言进行描述。然而，所述 益处、优点、问题解决方案和可引起任何益处、优点或解决方案发生或变得更显著的任何一 个或多个特征不应解释为任何或所有权利要求的关键、所需或基本特征。
[0188] 本文描述的实施例的详述和例证预期提供各个实施例的结构的一般理解。详述和 例证不旨在充当仪器和系统的所有元件和特征的穷举和广泛描述，所述仪器和系统使用本 文描述的结构或方法。分开的实施例还可在单个实施例中组合提供，并且相反，为了简洁起 见，在单个实施例的背景下描述的各个特征也可分开或W任何子组合提供。此外，提及W范 围陈述的值包括该范围内的每个和每一个值。仅在阅读本说明书后，许多其他实施例对于 本领域技术人员可为显而易见的。其他实施例可使用且来源于本公开内容，使得可作出结 构替换、逻辑替换或另一种变化，而不背离本公开内容的范围。相应地，本公开内容应视为 举例说明性的而不是限制性的。
【主权项】
1. 一种电极，其包括： 基质； 包含无机材料的第一层;和 包含金属且具有40%或更少的可见光透射率的第二层， 其中所述第一层设置在所述基质和所述第二层之间。2. 一种生物传感器测试条，其包括： 包括电极的电极系统，所述电极包括： 基质； 包含无机材料的第一层;和 包含金属的第二层， 其中所述第一层设置在所述基质和所述第二层之间。3. -种复合材料，其包括： 基质； 包含无机材料的第一层;和 包含金属的第二层， 其中所述第一层设置在所述基质和所述第二层之间，并且所述第二层 (a) 具有40 %或更少的可见光透射率， (b) 具有大于20nm的厚度，或 (c) 具有2.0欧姆/sq或更少的方块电阻。4. 一种形成电极的方法，所述方法包括： 提供基质； 在所述基质上沉积包含无机材料的第一层;和 在所述第一层上异质外延沉积包含金属的第二层，所述第二层具有大于20nm的厚度。5. 根据权利要求1、2、3和4中任一项所述的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法， 其中所述无机材料包含氧化铝锌(AZO)、氧化铟锡（ITO)、氧化锑锡(ΑΤΟ)、氧化氟锡(FTO)或 其任何组合。6. 根据权利要求1、2、3和4中任一项所述的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法， 其中所述第一层的无机材料具有晶格参数m，并且所述第二层的金属具有晶格参数 &2，其中 ai和a2满足下式： ([sqrt(2)/2]*a2)/ai = x， 其中X代表在0.75至1.4的范围内的值。7. 根据权利要求1、2、3和4中任一项所述的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法， 其中所述第一层包含以按第一层的重量计50%至100%的量的所述无机材料。8. 根据权利要求1、2、3和4中任一项所述的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法， 其中所述包含金属的层包含贵金属。9. 根据权利要求1、2、3和4中任一项所述的电极、生物传感器测试条、复合材料或方法， 其中所述包含金属的层具有50nm的厚度，并且所述电极具有不大于1.50欧姆/sq的方块电 阻。10. 根据权利要求1、2、3和4中任一项所述的电极、生物传感器测试条、复合材料或方 法，其中所述包含金属的层具有20nm至70nm的厚度。11. 根据权利要求1、2、3和4中任一项所述的电极、生物传感器测试条、复合材料或方 法，其中所述第一层包含以不大于75%的量的所述无机材料。12. 根据权利要求1、2、3和4中任一项所述的电极、生物传感器测试条、复合材料或方 法，其中所述第一层包含以按第一层的重量计不小于50%的量的所述无机材料。13. 根据权利要求4所述的方法，其中所述第一层直接沉积到所述基质上，所述包含金 属的层直接沉积到所述介电层上，或两者。14. 根据权利要求4所述的方法，其中所述第一层通过溅射进行沉积，所述第二层通过 溅射进行沉积，或两者。15. 根据权利要求4所述的方法，其中所述第一层和所述第二层使用辊对辊涂布机同时 沉积。
【文档编号】G01N27/30GK105829876SQ201480068429
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年12月15日
【发明人】A·迪盖, C·莱德尔
【申请人】美国圣戈班性能塑料公司