一种基于场效应晶体管的手性传感器及其制备方法技术

本发明专利技术揭示了一种基于场效应晶体管的手性传感器及其制备方法，该手性传感器利用场效应晶体管的结构，其有源层为具有手性识别与检测功能的碳纳米管薄膜，该有源层组分上可以是经过手性分子修饰的单壁或多壁碳纳米管薄膜，或以上两种材料混合制成的薄膜。碳纳米管的理想结构大大降低了载流子非弹性背散射，特别是其室温声学声子所对应的平均自由程达到了微米量级，光学声子的平均自由程也到了几十纳米，可以达到目前场效应晶体管的尺度，碳纳米管作为理想的有源层材料被植入场效应晶体管。本发明专利技术将具有手性选择性的基团修饰到碳纳米管上，通过与待检测的手性物质结合，使得场效应晶体管的参数发生变化，从而达到手性检测的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于手性识别研究的传感器，尤其涉及一种基于碳纳米管场效应 晶体管的手性传感器及其制备方法，该手性传感器以场效应晶体管为基本结构，通过碳纳 米管场效应晶体管器件性能的变化，灵活、宽泛地检测手性物质。
技术介绍
随着半导体工业的发展，硅技术在进一步小型化方面遇到了一系列的挑战，而碳 纳米管作为硅材料的替代品引起了半导体行业研究者的极大兴趣。碳纳米管(以下简称 CNT)具有多方面的优异性能，既可表现为金属性，又可表现为半导体性。金属性CNT的电导 率和最大电流密度可达到或超过现有最好的金属；而半导体性CNT的迁移率和跨导可达到 或超过现有最好的半导体。以半导体型碳纳米管作为导电沟道的碳纳米管场效应晶体管具 有高的开关电流比、理想的亚阈值特性、低温下可实现弹道输运和可以进行更大规模的集 成等优良性能。半导体型的碳纳米管是一种一维材料，直径在nm量级，远远小于金属电极的尺 度，碳纳米管与金属电极接触平衡的过程中，费米钉扎效应非常微弱(可以忽略)，电子或 空穴从金属注入到碳纳米管中成为载流子。如果金属的功函数小于碳纳米管的功函数，则 金属的导带与碳纳米管接触，载流子为电子；反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于场效应晶体管的手性传感器，所述晶体管包括基底、栅绝缘层、有源层、栅电极、源电极和漏电极，其特征在于：所述场效应晶体管的有源层为具有手性识别与检测功能的碳纳米管薄膜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王亦，潘革波，崔铮，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]