波浪状传感界面的碳纳米管场效应晶体管生物传感器、制备方法及应用技术

本发明专利技术提供一种波浪状传感界面的碳纳米管场效应晶体管生物传感器、制备方法及应用，该碳纳米管场效应晶体管生物传感器包括：衬底；二氧化硅介质层；源极电极和漏极电极；CNT沟道层；Y2O3波浪状介电层；金纳米颗粒构成的连接层；溶液栅极和施加栅极电压的银丝以及钝化层，生物传感器在测量目标生物分子时，仅波浪状传感界面和施加栅极电压的银丝暴露在液体环境中；溶液栅极与述源极电极、漏极电极及CNT沟道层均不接触。本发明专利技术的碳基生物传感器，基于电化学方法将平整的Y2O3介电层腐蚀成波浪状，在保持晶体管原有电学性能不变的情况下，增加了介电层的比表面积和传感器的电双层电容，从而能够固定更多的探针分子，提高生物传感器的灵敏度和检测范围。传感器的灵敏度和检测范围。传感器的灵敏度和检测范围。

【技术实现步骤摘要】
波浪状传感界面的碳纳米管场效应晶体管生物传感器、制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及生物传感器
，尤其是基于碳纳米管晶体管型生物传感器，具体而言涉及一种波浪状传感界面的碳纳米管场效应晶体管生物传感器及其制备方法。

技术介绍

[0002]肺癌仍然是癌症死亡的主要原因。早期诊断和治疗被认为是降低肺癌发病率和死亡率的关键，I期肺癌患者的5年生存率可以达到90％。然而，早期癌症组织很难被发现，传统的临床检测方法，包括胸透后的支气管镜检查，痰液分析后的细胞学检查，以及低剂量计算机断层扫描(LDCT)都不能满足准确的检测要求。近来，许多临床病例证实，肺癌患者血清中存在一些蛋白质(如CEA)或细胞因子，甚至在早期阶段，称为血清肿瘤生物标志物，其丰度与肺癌的发展状况有关，其类型与不同组织学亚型有关。在这方面，血清肿瘤生物标志物的精确测量将为肺癌的无痛和无创诊断提供一个新的途径。尽管如此，在复杂的血清环境中准确识别微量标志物一直是个难题。
[0003]基于低维半导体材料的场效应晶体管(FET)生物传感器是新兴的检测技术，具有高灵敏度、快速响应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波浪状传感界面的碳纳米管场效应晶体管生物传感器，其特征在于，包括：衬底(10)，限定了第一表面和相对的第二表面，以第一表面作为后续制备的生长表面；二氧化硅介质层(20)，位于衬底的第一表面；漏极电极(31)与源极电极(32)，位于二氧化硅介质层(20)的上表面，源极电极(32)与漏极电极(31)相对地设置并隔开排布；位于二氧化硅介质层(20)上表面的CNT沟道层(40)，所述CNT沟道层(40)位于源极电极(32)与漏极电极(31)之间的位置；波浪状介电层(50)，位于CNT沟道层(40)的上表面，远离衬底一侧；连接层(60)，位于波浪状介电层(50)的上表面、远离衬底一侧；以及溶液栅极和施加栅极电压的银丝，位于波浪状介电层(50)和连接层(60)上表面远离衬底的一侧；钝化层(33)，使得在所述生物传感器在测量目标生物分子时，仅波浪状传感界面和施加栅极电压的银丝暴露在液体环境中；所述波浪状传感界面由波浪状介电层(50)作为基础并修饰连接层(60)构成；其中，所述溶液栅极与所述源极电极(32)、漏极电极(31)及CNT沟道层(40)均不接触。2.根据权利要求1所述的波浪状传感界面的碳纳米管场效应晶体管生物传感器，其特征在于，所述源极电极(32)与漏极电极(31)均为一定厚度的条状金属电极，其厚度为60
‑
80nm。3.根据权利要求1所述的波浪状传感界面的碳纳米管场效应晶体管生物传感器，其特征在于，所述CNT沟道层(40)采用网络状碳纳米管，网络状的碳纳米管随机平铺在二氧化硅介质层(20)的上表面，其单根碳管直径控制在1
‑
3nm。4.根据权利要求1所述的波浪状传感界面的碳纳米管场效应晶体管生物传感器，其特征在于，所述波浪状介电层(50)采用氧化钇，其厚度控制在6
‑
15nm。5.根据权利要求1所述的波浪状传感界面的碳纳米管场效应晶体管生物传感器，其特征在于，所述连接层(60)采用金纳米颗粒，其直径控制在0.3nm，均匀分布在CNT沟道上表面，且相邻两颗金纳米颗粒不接触。6.根据权利要求1所述的波浪状传感界面的碳纳米管场效应晶体管生物传感器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘逸为，李璐瑶，刘晓峰，张志勇，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：