叉指電極(IDE)是由兩個可單獨(dú)尋址的電極陣列組合得到的,所得的電極結(jié)構(gòu)呈拉鏈狀或梳狀排列。
叉指電極分為陶瓷叉指電極、柔性叉指電極、硅基叉指電極、多孔金修飾叉指電極等多種類型,其中柔性叉指電極是基于高分子材料制成,如PET、PI柔性材料,具有可彎曲、可拉伸特性,常用于可穿戴式傳感器中。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《
2025-2029年叉指電極(IDE)行業(yè)深度市場調(diào)研及投資策略建議報(bào)告》顯示,叉指電極具有成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、靈敏度高、信噪比高、分辨率高、響應(yīng)速度快、制作工藝較成熟等特點(diǎn),目前已實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用。叉指電極是電化學(xué)傳感器、MEMS生物傳感器、表面聲波(SAW)傳感器、應(yīng)變傳感器等傳感設(shè)備的核心部件,近年來,隨著傳感技術(shù)發(fā)展,叉指電極應(yīng)用空間不斷擴(kuò)大。
目前叉指電極已經(jīng)廣泛應(yīng)用在生物醫(yī)療、環(huán)境監(jiān)測、食品安全、公共安全、畜牧疾病監(jiān)測、非破壞性測試、電子通訊等領(lǐng)域。在生物醫(yī)療領(lǐng)域,叉指電極可用于葡萄糖/血糖監(jiān)測、疾病相關(guān)蛋白監(jiān)測等;在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,叉指電極可以用于氣體環(huán)境監(jiān)測,及測量水或土壤中的金屬離子濃度等。
叉指電極制造工藝簡單,我國具有其規(guī)模制造能力,生產(chǎn)企業(yè)包括廣州鈺芯傳感科技有限公司(鈺芯傳感)、深圳市溢鑫科技研發(fā)有限公司(溢鑫科技)、江蘇優(yōu)眾微納半導(dǎo)體科技有限公司等,其中鈺芯傳感叉指電極技術(shù)水平在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。
叉指電極的精密結(jié)構(gòu)主要采用激光蝕刻(IDT)、反應(yīng)離子蝕刻(RIE)、電感耦合等離子體蝕刻(ICP)三種微加工工藝制造,常見制作材料為鉻、金等金屬,襯底材料包括硅片、陶瓷、聚酰亞胺(PI)等。近年來,隨著新材料產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,石墨烯材料、活性敏感材料等材料逐漸應(yīng)用到叉指電極制造中,如溢鑫科技推出基于石墨烯材料的石墨烯叉指電極。
新思界
行業(yè)分析人士表示,叉指電極具有高靈敏度、快速響應(yīng)等特點(diǎn),應(yīng)用場景十分廣泛。隨著新一代信息技術(shù)快速發(fā)展、工業(yè)4.0持續(xù)推進(jìn),傳感設(shè)備應(yīng)用需求將不斷釋放,叉指電極作為傳感設(shè)備核心部件之一,市場發(fā)展空間廣闊。同時隨著新材料、微納加工工藝的深入應(yīng)用,叉指電極生產(chǎn)將更加高效、性能也將日益提升。