Биосенсор на основе химически чувствительного нанопроволочного полевого транзистора с минимальным контактом к плавающему затвору

Биосенсор на основе химически чувствительного нанопроволочного полевого транзистора с минимальным контактом к плавающему затвору

Перспективным инструментом для детектирования межмолекулярных взаимодействий, в том числе биохимических, является ионно-чувствительный полевой транзистор - ISFET. С помощью ISFET возможно распознавание различных механизмов специфически адсорбируемых веществ. Также ISFET интегрируется с КМОП-технологией, что открывает новые возможности для создания интеллектуальных микро- и наносистем. В работе изучено влияние конструктивно-технологических параметров ISFET на чувствительность к заряду с использованием численного моделирования. Представлены два типа конструкции ISFET на основе полностью обедненной КНИ-структуры с плавающим затвором. Конструкции отличаются разным способом формирования контакта жидкостная среда - затвор. Получены аналитические зависимости, позволяющие проводить анализ чувствительности ISFET. Показано, что предельная чувствительность достижима на композитной нанопроволочной структуре с субмикронными размерами. Чувствительность рассмотренной конструкции ISFET, выполненного по технологическим нормам 1,2 мкм при адсорбции аналита, составила порядка 50 эффективных зарядов электронов. ISFET, выполненный с субмикронными физическими размерами (ширина проволоки 10 нм, длина 100 нм), имеет чувствительность 1-2 эффективных заряда электронов.
Оксана Вадимовна Губанова
НПК «Технологический центр», г. Москва, Россия
Евгений Васильевич Кузнецов
НПК «Технологический центр», г. Москва, Россия
Елена Николаевна Рыбачек
НПК «Технологический центр», г. Москва, Россия
Александр Николаевич Сауров
Institute of Nanotechnology of Microelectronics of the RussianИнститут нанотехнологий микроэлектроники Российской академии наук, г. Москва, Россия
Поделиться