場效應(yīng)晶體管生物傳感器的設(shè)計與優(yōu)化.pdf

1、場效應(yīng)晶體管作為微電子領(lǐng)域集成芯片的基本組成單元，具有制作工藝成熟，構(gòu)造簡單等特點。將它應(yīng)用于生物分子探測的研究，早在上個世紀六十年代就開始了。由于它便于批量生產(chǎn)，成本低廉，工業(yè)界也對它抱有極大的興趣。另外，場效應(yīng)晶體管的輸出阻抗低，與檢測電路的連接線不用屏蔽，不受外來電場的干擾，可以簡化測試電路。更重要地，場效應(yīng)晶體管可在同一硅片上集成多種傳感器，對樣品中不同成份同時進行測量分析。本文在國家自然科學基金的資助下，對場效應(yīng)晶體管生物傳感

2、器的理論模型和性能參數(shù)做了系統(tǒng)性的分析研究，并對生物識別部分的制備做了初步嘗試，完成的主要工作有以下幾點： (1)基于固體物理理論和靜電場理論，深入研究場效應(yīng)晶體管工作原理，特別是其處于亞閾工作狀態(tài)時的電荷分布，電容成份及能帶結(jié)構(gòu)。并在此基礎(chǔ)上建立了場效應(yīng)晶體管生物傳感器的理論模型，著重分析了器件靈敏度與工作狀態(tài)、結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系； (2)對傳統(tǒng)場效應(yīng)晶體管的結(jié)構(gòu)進行改進，引入控制和參比機制，以提高場效應(yīng)晶體管的穩(wěn)定性和選擇性