搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

生物分子膜门电极AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)生物传感器研究

李加东 程珺洁 苗斌 魏晓玮 张志强 黎海文 吴东岷

生物分子膜门电极AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)生物传感器研究

李加东, 程珺洁, 苗斌, 魏晓玮, 张志强, 黎海文, 吴东岷
PDF
导出引用
  • 设计并制作了结构尺寸为毫米量级的AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT)生物传感器,采用数值分析的方法分析了器件传感区域长度与宽度比值及待测物调控二维电子气(2DEG)距离与感测信号之间的关系,给出了结构尺寸为毫米量级的AlGaN/GaN HEMT生物传感器的设计依据,以不同浓度的前列腺特异性抗原(PSA)为待测物,对制作的AlGaN/GaN HEMT生物传感器进行了初步测量,测试结果表明,在50 mV的电压下,毫米量级的AlGaN/GaN HEMT生物传感器的对PSA的探测极限低于0.1 pg/ml.实验表明毫米量级的AlGaN/GaN HEMT生物传感器具有灵敏度高,易于集成等优点,具备良好的应用前景.
    • 基金项目: 国家自然科学基金青年科学基金(批准号:61104226)、国家重大科学研究计划项目(2010CB934700)资助的课题.
    [1]

    Xue W 2012 MS. Dissertation (Beijing: Graduate University of Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [薛伟2012 硕士学位论文(北京: 中国科学院研究生院)]

    [2]

    Zhang J C, Zheng P T, Dong Z D, Duan H T, Ni J Y, Zhang J F, Hao Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 3409 (in Chinese)[张进成, 郑鹏天, 董作典, 段焕涛, 倪金玉, 张金凤, 郝跃2009 物理学报58 3409]

    [3]

    Lin T H 2006 MS. Dissertation (Tainan: National Cheng Kung University) (in Chinese) [林宗翰2006 硕士学位论文(台南: 国立成功大学)]

    [4]

    Sun J D, Qin H, Lewis R A, Sun Y F, Zhang X Y, Cai Y, Wu D M, Zhang B S 2012 Appl. Phys. Lett. 100 173513

    [5]

    Sun Y F, Sun J D, Zhang X Y, Qin H, Zhang B S, Wu D M 2012 Chin. Phys. B 21 108504

    [6]

    Hu W D, Wang L, Chen X S, Guo N, Miao J S, Yu A Q, Lu W 2013 Opt. Quant Electron 45 713

    [7]

    Wang X D, Hu W D, Chen X S, Lu W 2012 IEEE Transactions on Electron Devices 59 1393

    [8]

    Xu Z, Wang J Y, Cai Y, Liu J Q, Yang Z, Li X P, Wang M J, Yu M, Xin B, Wu W G, Ma X H, Zhang J C, Hao Y 2014 IEEE Electron Device Letters 35 33

    [9]

    Kang B S, Wang H T, Lele T P, Tseng Y, Ren F, Pearton S J, Johnson J W, Rajagopal P, Roberts J C, Piner E L, Linthicum K J 2007 Appl. Phys. Lett. 91 112106

    [10]

    Chen K H, Wang H W, Kang B S, Chang C Y, Wang Y L, Lele T P, Ren F, Pearton S J, Dabiran A, Osinsky A, Chow P P 2008 Sensors and Actuators B 134 386

    [11]

    Wang Y L, Chu B H, Chen K H, Chang C Y, Lele T P, Papadi G, Coleman J K, Sheppard B J, Dungen C F, Pearton, S J, Johnson J W, Rajagopal P, Roberts J C, Piner E L, Linthicum K J, Ren F 2009 Appl. Phys. Lett. 94 243901

    [12]

    Ito T, Forman S M, Cao C, Li F, Eddy C R, Mastro J M A, Holm R T, Henry R L, Hohn K L, Edgar J H 2008 Langmuir 24 6630

    [13]

    Schwarz S U, Linkohr S, Lorenz P, Krischok S, Nakamura T, Cimalla V, Nebel C E, and Ambacher O 2011 Phys. Status Solidi A 208 1626

    [14]

    Thapa R, Alur S, Kim K, Tong F, Sharma Y, Kim M, Ahyi C, Dai J, Hong J W, Bozack M, Williams J, Son A, Dabiran A, Park M 2012 Appl. Phys. Lett. 100 232109

    [15]

    Xue W, Li J D, Xie J, Wu D M. 2012 Micronanoelectronic Technology 7 425 (in Chinese) [薛伟, 李加东, 谢杰, 吴东岷2012 微纳电子技术7 425]

    [16]

    Neamen D A (translated by Zhao Y Q, Yao S Y, Xie X D et al) 2007 Semiconductor Physics and Devices (Vol. 3) (Beijing: Electronics Industry Press) pp110–113 (in Chinese) [尼曼著(赵毅强, 姚素英、解晓东等译), 2007 半导体器件与物理(第三版), (北京: 电子工业出版社) 第 423-424 页]

  • [1]

    Xue W 2012 MS. Dissertation (Beijing: Graduate University of Chinese Academy of Sciences) (in Chinese) [薛伟2012 硕士学位论文(北京: 中国科学院研究生院)]

    [2]

    Zhang J C, Zheng P T, Dong Z D, Duan H T, Ni J Y, Zhang J F, Hao Y 2009 Acta Phys. Sin. 58 3409 (in Chinese)[张进成, 郑鹏天, 董作典, 段焕涛, 倪金玉, 张金凤, 郝跃2009 物理学报58 3409]

    [3]

    Lin T H 2006 MS. Dissertation (Tainan: National Cheng Kung University) (in Chinese) [林宗翰2006 硕士学位论文(台南: 国立成功大学)]

    [4]

    Sun J D, Qin H, Lewis R A, Sun Y F, Zhang X Y, Cai Y, Wu D M, Zhang B S 2012 Appl. Phys. Lett. 100 173513

    [5]

    Sun Y F, Sun J D, Zhang X Y, Qin H, Zhang B S, Wu D M 2012 Chin. Phys. B 21 108504

    [6]

    Hu W D, Wang L, Chen X S, Guo N, Miao J S, Yu A Q, Lu W 2013 Opt. Quant Electron 45 713

    [7]

    Wang X D, Hu W D, Chen X S, Lu W 2012 IEEE Transactions on Electron Devices 59 1393

    [8]

    Xu Z, Wang J Y, Cai Y, Liu J Q, Yang Z, Li X P, Wang M J, Yu M, Xin B, Wu W G, Ma X H, Zhang J C, Hao Y 2014 IEEE Electron Device Letters 35 33

    [9]

    Kang B S, Wang H T, Lele T P, Tseng Y, Ren F, Pearton S J, Johnson J W, Rajagopal P, Roberts J C, Piner E L, Linthicum K J 2007 Appl. Phys. Lett. 91 112106

    [10]

    Chen K H, Wang H W, Kang B S, Chang C Y, Wang Y L, Lele T P, Ren F, Pearton S J, Dabiran A, Osinsky A, Chow P P 2008 Sensors and Actuators B 134 386

    [11]

    Wang Y L, Chu B H, Chen K H, Chang C Y, Lele T P, Papadi G, Coleman J K, Sheppard B J, Dungen C F, Pearton, S J, Johnson J W, Rajagopal P, Roberts J C, Piner E L, Linthicum K J, Ren F 2009 Appl. Phys. Lett. 94 243901

    [12]

    Ito T, Forman S M, Cao C, Li F, Eddy C R, Mastro J M A, Holm R T, Henry R L, Hohn K L, Edgar J H 2008 Langmuir 24 6630

    [13]

    Schwarz S U, Linkohr S, Lorenz P, Krischok S, Nakamura T, Cimalla V, Nebel C E, and Ambacher O 2011 Phys. Status Solidi A 208 1626

    [14]

    Thapa R, Alur S, Kim K, Tong F, Sharma Y, Kim M, Ahyi C, Dai J, Hong J W, Bozack M, Williams J, Son A, Dabiran A, Park M 2012 Appl. Phys. Lett. 100 232109

    [15]

    Xue W, Li J D, Xie J, Wu D M. 2012 Micronanoelectronic Technology 7 425 (in Chinese) [薛伟, 李加东, 谢杰, 吴东岷2012 微纳电子技术7 425]

    [16]

    Neamen D A (translated by Zhao Y Q, Yao S Y, Xie X D et al) 2007 Semiconductor Physics and Devices (Vol. 3) (Beijing: Electronics Industry Press) pp110–113 (in Chinese) [尼曼著(赵毅强, 姚素英、解晓东等译), 2007 半导体器件与物理(第三版), (北京: 电子工业出版社) 第 423-424 页]

  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  2889
  • PDF下载量:  805
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-03-08
  • 修回日期:  2014-03-18
  • 刊出日期:  2014-04-05

生物分子膜门电极AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)生物传感器研究

  • 1. 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所, 国际实验室, 苏州 215123;
  • 2. 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所, 纳米器件与应用重点实验室, 苏州 215123;
  • 3. 中国科学院合肥物质科学研究院, 合肥 230031;
  • 4. 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所, 医用微纳技术研究室, 苏州 215163
    基金项目: 

    国家自然科学基金青年科学基金(批准号:61104226)、国家重大科学研究计划项目(2010CB934700)资助的课题.

摘要: 设计并制作了结构尺寸为毫米量级的AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管(HEMT)生物传感器,采用数值分析的方法分析了器件传感区域长度与宽度比值及待测物调控二维电子气(2DEG)距离与感测信号之间的关系,给出了结构尺寸为毫米量级的AlGaN/GaN HEMT生物传感器的设计依据,以不同浓度的前列腺特异性抗原(PSA)为待测物,对制作的AlGaN/GaN HEMT生物传感器进行了初步测量,测试结果表明,在50 mV的电压下,毫米量级的AlGaN/GaN HEMT生物传感器的对PSA的探测极限低于0.1 pg/ml.实验表明毫米量级的AlGaN/GaN HEMT生物传感器具有灵敏度高,易于集成等优点,具备良好的应用前景.

English Abstract

参考文献 (16)

目录

    /

    返回文章
    返回