包含功能性N-杂环卡宾化合物的石墨烯晶体管，其制备方法和包含其的生物传感器技术

本发明专利技术涉及一种石墨烯晶体管，其包括：基板；设置在基板上的石墨烯沟道层；彼此间隔开并分别设置在石墨烯沟道层的相对端的一对金属；以及设置在石墨烯沟道层上且包括N‑杂环卡宾化合物的连接层，其制造方法，以及包括所述石墨烯晶体管的生物传感器。根据本发明专利技术的石墨烯晶体管，其中N‑杂环卡宾化合物的卡宾基团与石墨烯沟道层形成共价键以改性石墨烯沟道层的整个表面，作为晶体管具有优异的导电性，包括该晶体管的生物传感器的选择性和灵敏度得到改善。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含功能性N-杂环卡宾化合物的石墨烯晶体管，其制备方法和包含其的生物传感器
本专利技术涉及石墨烯晶体管及其制造方法和使用该石墨烯晶体管的生物传感器，该石墨烯晶体管包括具有官能化的末端区域的N-杂环卡宾(carbene)化合物的连接层。
技术介绍
石墨烯是包括碳原子的碳同素异形体之一，并且具有碳原子sp2杂化的二维平面层状结构。与现有的碳材料相比，石墨烯具有非常大的表面积，化学稳定性且显示出优异的机械稳定性和导热性(约5,000W/m·K)。另外，石墨烯具有优异的透明性，这是由于其对可见光的低吸收等，使得其对550nm波长的光的透射率达到97％。并且由于其电气—电子(electrical-electronic)性能保持完整而具有优异的柔韧性，即使在物理上拉长20％时也具有很强的弹性。另外，已知石墨烯具有非常高的电导率(固有电子迁移率为20,000cm2/V·s)，这是因为它在电学方面具有半金属性质，并且石墨烯中的电荷还充当零有效质量粒子。自2004年Novoselov和Game发现石墨烯以来，由于其出色的光学，物理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石墨烯晶体管，包括：/n基板；/n石墨烯沟道层，设置在所述基板上；/n一对金属，在所述石墨烯沟道层的两端以彼此隔开的方式配置；以及/n连接层，设置在所述石墨烯沟道层上，且包括N-杂环卡宾化合物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171027 KR 10-2017-0141049;20180308 KR 10-2018-001.一种石墨烯晶体管，包括：
基板；
石墨烯沟道层，设置在所述基板上；
一对金属，在所述石墨烯沟道层的两端以彼此隔开的方式配置；以及
连接层，设置在所述石墨烯沟道层上，且包括N-杂环卡宾化合物。


2.根据权利要求1所述的石墨烯晶体管，其中，所述连接层通过所述N-杂环卡宾化合物的卡宾基与所述石墨烯沟道层之间的共价键形成，并且所述N-杂环卡宾化合物的末端区域被叠氮化物基团或邻苯二甲酰亚胺基团官能化，从而暴露出N-杂环卡宾化合物。


3.根据权利要求1所述的石墨烯晶体管，其中，所述N-杂环卡宾化合物具有由下式1表示的化学结构：
式1



其中A可以是叠氮基团或邻苯二甲酰亚胺基团；且
R1可以是具有1至10个碳原子并且包含1至5个重复单元的烷亚基或烷氧基烷亚基。
R2和R3可以各自独立地为选自烷基、环烷基、烯基、炔基、芳基、烷亚基、烯亚基、炔亚基、烷氧基和芳烷基的任意一种。


4.根据权利要求3所述的石墨烯晶体管，其中，所述N-杂环卡宾化合物包括选自由以下各项组成的组中的至少一种：6-4-(叠氮基丁氧基)-1,3-二异丙基-1H-苯并[d]咪唑-2-亚基自由基、6-(2-(2-(2-(2-叠氮基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)-1,3-二异丙基-1H-苯并[d]咪唑-2-亚基自由基、6-(2-(2-(2-(2-叠氮基乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)-1,3-二苄基-1H-苯并[d]咪唑-2-亚基自由基，6-(4-(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：权五锡，李昌洙，朴先珠，河泰焕，朴喆淳，金庆浩，金眞影，
申请(专利权)人：韩国生命工学研究院，
类型：发明
国别省市：韩国;KR