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       申請人：第六元素有限公司

       摘要：本發(fā)明涉及一種用于電化學(xué)分析的具有分析表面的微電極，所述分析表面包括一個或多個由電絕緣的類金剛石碳材料包圍的導(dǎo)電金剛石材料區(qū)域，所述類金剛石碳材料具有（a）低于導(dǎo)電金剛石材料硬度的硬度和（b）至少1x109ohm.cm的電阻率，并且所述微電極設(shè)置有用于將所述一個或多個區(qū)域電連接至外部電路的連接裝置（10）。

       獨(dú)立權(quán)利要求:1.一種微電極，其具有分析表面，所述分析表面包括一個或多個由電絕緣的類金剛石碳材料包圍的導(dǎo)電金剛石材料區(qū)域，所述類金剛石碳材料具有（a）低于導(dǎo)電金剛石材料硬度的硬度，和（b）至少1x109ohmcm的電阻率，并且所述微電極設(shè)置有用于將一個或多個區(qū)域電連接至外部電路的連接裝置。2.如權(quán)利要求1所述的微電極，其中，所述導(dǎo)電金剛石材料包括硼摻雜金剛石。3.如權(quán)利要求1或2所述的微電極，其中，所述類金剛石碳材料具有小于或等于導(dǎo)電金剛石材料硬度的0.6倍的硬度。4.如權(quán)利要求1-3中任一項所述的微電極，其中，所述分析表面包括兩個或更多個由電絕緣的類金剛石碳包圍的導(dǎo)電金剛石材料區(qū)域，所述區(qū)域在遠(yuǎn)離所述分析表面的位置處相互電連接。5.如權(quán)利要求1-4中任一項所述的微電極，其中，至少一個所述導(dǎo)電金剛石材料區(qū)域具有在15μm至30μm的范圍內(nèi)的直徑。6.如權(quán)利要求1-5中任一項所述的微電極，其中，所述分析表面包括三個或更多個由電絕緣的類金剛石碳包圍的導(dǎo)電金剛石材料區(qū)域的陣列，每一所述區(qū)域具有在15μm至30μm的范圍內(nèi)的直徑并且以所述區(qū)域平均直徑的5至15倍的距離與其最靠近的區(qū)域隔開，并且所述區(qū)域在遠(yuǎn)離所述分析表面的位置處相互電連接。7.如權(quán)利要求6所述的微電極，其中，所述分析表面被細(xì)分成兩個或更多個陣列，所述陣列相互電分離并且適于連接至獨(dú)立的外部電路。8.如權(quán)利要求中1-7中任一項所述的微電極，其包括沉積在導(dǎo)電金剛石材料基底上的電絕緣的類金剛石碳材料層，所述導(dǎo)電金剛石材料基底具有一個或多個穿過所述類金剛石碳材料層而伸出的突出物，從而為所述分析表面提供一個或多個導(dǎo)電金剛石材料區(qū)域。9.如權(quán)利要求8所述的微電極，其中，所述類金剛石碳層具有在5μm至10μm的范圍內(nèi)的厚度。10.如權(quán)利要求1-7中任一項所述的微電極，其中，通過沉積在導(dǎo)電金剛石材料基底上的電絕緣的類金剛石碳材料層來提供所述分析表面，所述電絕緣的類金剛石碳材料層中具有孔，所述孔暴露了下方的導(dǎo)電材料，從而為所述分析表面提供一個或多個導(dǎo)電金剛石材料區(qū)域。11.如權(quán)利要求10所述的微電極，其中，所述類金剛石碳層具有在1μm至3μm的范圍內(nèi)的厚度。12.如權(quán)利要求11所述的微電極，其中，所述一個或多個區(qū)域具有為所述類金剛石碳層厚度的15至20倍的平均直徑。13.一種傳感器，其用于監(jiān)控一個或多個與流體相關(guān)的特性，所述傳感器包括至少一個如權(quán)利要求1-12中任一項所述的微電極，所述微電極被連接至外部電路，所述外部電路適于將來源于所述微電極的電信號轉(zhuǎn)換成對所述一個或多個特性的定性或定量測量。14.一種制備微電極的方法，其包括以下步驟：提供導(dǎo)電金剛石材料基底；從該基底的表面上有選擇地移除材料，從而留下一個或多個從所述表面伸出的突出物；在所述表面上沉積類金剛石碳材料層，從而覆蓋所述一個或多個從其伸出的突出物，所述類金剛石碳材料具有（a）低于導(dǎo)電金剛石材料硬度的硬度，和（b）至少1x109ohmcm的電阻率，然后，研磨所述類金剛石碳材料層的暴露表面，直到露出至少一個先前覆蓋的突出物，由此提供所述微電極的分析表面，所述分析表面包括一個或多個由電絕緣的類金剛石碳材料包圍的導(dǎo)電金剛石材料區(qū)域。15.一種制備微電極的方法，其包括以下步驟：提供導(dǎo)電金剛石材料基底；在該基底上沉積電絕緣的類金剛石碳材料層，所述類金剛石碳材料具有（a）低于導(dǎo)電金剛石材料硬度的硬度，和（b）至少1x109ohmcm的阻率，然后，有選擇地移除材料，從而在所述類金剛石碳材料層中形成一個或多個孔，因此暴露下方的導(dǎo)電金剛石材料，由此提供所述微電極的分 析表面，所述分析表面包括一個或多個由電絕緣的類金剛石碳材料包圍的導(dǎo)電金剛石材料區(qū)域。16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中通過蝕刻或激光消融從所述類金剛石碳層中有選擇地移除材料。17.一種具有分析表面的微電極，所述分析表面包括一個或多個由電絕緣的金剛石材料包圍的導(dǎo)電金剛石材料區(qū)域，所述電絕緣金剛石材料具有1x109ohmcm或更大的電阻率，并且所述微電極設(shè)置有用于將一個或多個區(qū)域電連接至外部電路的連接裝置，其中通過沉積在導(dǎo)電金剛石材料基底上的電絕緣金剛石材料層來提供所述分析表面，所述電絕緣金剛石材料層中具有孔，所述孔暴露下方的導(dǎo)電材料，從而為所述分析表面提供一個或多個導(dǎo)電金剛石材料區(qū)域。