基于栅极功能化捕获甲胎蛋白的溶液栅控石墨烯晶体管生物传感器

甲胎蛋白(AFP)被认定为肝癌的生物标志物,因此开发出一种操作简单、灵敏度高的AFP检测手段对肝癌的检测具有重要的临床意义。本研究设计了无标记电位型溶液栅石墨烯晶体管(SGGT)生物传感器,在栅电极上电沉积纳米金用来捕获抗体AFP,使用牛血清白蛋白(BSA)来封闭活性位点,最终抗原AFP被抗体特异性识别结合在电极上。在该研究中,抗体AFP、BSA和AFP的等电点均小于中性的PBS测试液,因此带负电荷,导致界面电势发生变化,最终引起转移曲线中性点的偏移。实验表明该生物传感器对甲胎蛋白的检测具有较好的线性关系:ΔI_(DS)=45.42lg c+4.98,在5~200 ng/mL的检测范围内,检测限低至1.00 ng/mL。该方法为甲胎蛋白的检测分析提供了一个可行的方法,并期望构建便携式传感器,实现高通量的分析检测。

冠醚功能化的栅控石墨烯场效应晶体管的制备及对汞离子的检测

Hg^(2+)是一种具有生物蓄积性和毒性的重金属,对环境和人类健康均可造成严重损害.因此,开发便捷的Hg^(2+)传感器非常必要.本文基于溶液栅控石墨烯场效应晶体管的优异性能,通过氮硫杂冠醚的尺寸效应以及冠醚与Hg^(2+)的螯合作用来特异性识别Hg^(2+),制备了一种冠醚功能化栅极的溶液栅控石墨烯场效应晶体管(SGGT)传感器.该SGGT传感器因其固有的信号放大功能而比传统电化学检测Hg^(2+)更灵敏,其检出限为1×10^(−12) mol/L,比传统电化学传感器降低了2~3个数量级,在1×10^(−12)~1×10^(−7) mol/L检测范围内,狄拉克点的变化值与目标物浓度的对数值之间存在良好的线性关系,同时具有极高的选择性.对实际湖水样品的检测效果良好,对Hg^(2+)的检测标准偏差为1.10%~3.77%.本文结果表明,该晶体管传感器可以对Hg^(2+)进行高选择和高灵敏检测.

栅控T_c的高温氧化物超导体场效应晶体管

本文提出了栅控超导临界温度Ｔ_ｃ的高温氧化物超导体场效应晶体管（ＨＴＯＳｓ－ＭＯＳｕＦＥＴ）的原理。建立了场控Ｔ_ｃ的方程，估算和分析了器件特性，对发展和研究ＨＴＯＳｓ－ＭＯＳｕＦＥＴ的器件和电路有积极的指导意义。

栅控二极管R—G电流法表征SOI—MOS器件埋氧层界面陷阱的敏感性分析

通过数值模拟手段，用归一化的方法研究了界面陷阱、硅膜厚度和沟道掺杂浓度对R－G电流大小的影响规律。结果表明：无论在FD还是在PD SOI MOS器件中，界面陷阱密度是决定R－G电流峰值的主要因素，硅膜厚度和沟道掺杂浓度的影响却因器件的类型而导。为了精确地用R－G电流峰值确定界面陷阱的大小，器件参数的影响也必须包括在模型之中。

纳米氧化铈掺杂菊芋桔杆芯碳材料的制备及对日落黄的检测

文章采用热解经硝酸铈浸渍的菊芋秸秆芯(Jerusalem artichoke straw,JAS)制备负载氧化铈纳米颗粒的生物碳材料,表征CeO_(2)/JAS材料的理化性质,并分析其在电化学应用方面的潜力。该材料被修饰在电解质溶液栅控石墨烯场效应晶体管(solution-gated graphene field-effect transistor,SGGT)的栅极上,在模拟的软饮料体系中完成对色素的检测,其中对日落黄的响应最好,该修饰的栅极对日落黄的检测限为300 nmol/L,灵敏度曲线斜率为29.2。一系列实验结果表明,CeO_(2)/JAS材料可以很好地提升对日落黄的检测性能。因此,该研究为其在电化学领域的应用提供了一定参考,并且对农业废弃物资源再利用与食品安全检测均具有一定的意义。

一种新型高速嵌入式动态随机存储器

基于二维器件模拟工具,研究了一种采用栅控二极管作为写操作单元的新型平面无电容动态随机存储器。该器件由一个n型浮栅MOSFET和一个栅控二极管组成。MOSFET的p型掺杂多晶硅浮栅作为栅控二极管的p型掺杂区,同时也是电荷存储单元。写"0"操作通过正向偏置二极管实现,而写"1"操作通过反向偏置二极管,同时在控制栅上加负电压使栅控二极管工作为隧穿场效应晶体管(Tunneling FET)来实现。由于正向偏置二极管和隧穿晶体管开启时接近1μA/μm的电流密度,实现了高速写操作过程,而且该器件的制造工艺与闪烁存储器和逻辑器件的制造兼容,因此适合在片上系统(SOC)中作为嵌入式动态随机存储器使用。