申请/专利权人：合肥工业大学

申请日：2022-03-07

公开（公告）日：2024-04-23

公开（公告）号：CN114624309B

主分类号：G01N27/414

分类号：G01N27/414

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.23#授权;2022.07.01#实质审查的生效;2022.06.14#公开

摘要：本发明提出一种多栅极石墨烯场效应晶体管传感器阵列和它的制备方法,所述的传感器阵列是在玻璃基板上溅射沉积图案化的源极和漏极，气相沉积单层石墨烯沟道，设置多个不同功能性材料修饰的栅电极；传感器由漏极、源极和多个栅极共同组成的。所述制备方法包括如下步骤：清洗和制作玻璃基底；制备图案化复合金电极；利用磁控溅射的射频磁控管在玻璃薄片上依次溅射沉积图案化的CrAu电极作为场效应晶体管的源极、漏极和栅极；通过化学气相沉积法CVD于预定厚度的铜箔上合成单层石墨烯层；将石墨烯切割成预定尺寸，利用湿化学法在去离子水中将石墨烯转移至图案化的源极和漏极之间的沟道上，清洗退火；封装制作好的传感器阵列器件。

主权项：1.一种多栅极石墨烯场效应晶体管传感器阵列的多重检测方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤S1，SGGT性能的表征；步骤S1.1，固定传感器阵列的的源漏电压和栅极电压，依次连接n个栅极，使得每次有且仅有一个栅极导通，测定该栅极导通时器件的转移特性曲线；步骤S1.2，选取预定的栅极电压和源漏电压参数，待器件的电流信号稳定后，加入一定浓度梯度的待检物质，并记录实时电流曲线；步骤S2，交叉敏感响应的测定；依次连接n个栅极，每次有且仅有一个栅极导通，测量传感器对该栅极对应的靶标及其余n-1个栅极中非靶标待检物质的交叉实时沟道电流响应曲线，根据相应的转移特性曲线换算成等效栅压变化ΔVGeff与对数浓度logC之间的关系图；令ΔVGeff为y，logC为x，则在各自对应的线性范围内可表示为：Yi=KijXj+bij，其中Kij为第i个栅极导通时传感器对第j种待检物质的线性响应的线性系数，bij为对应的常数项；步骤S3，依次连接n个栅极，每次有且仅有一个栅极导通，测量传感器对n种待检物质构成的混合溶液实时沟道电流响应；此时的沟道电流信号响应是在该栅极导通情况下，混合溶液中所有待检组分所引起的沟道电流叠加融合的结果,通过对应的转移特性曲线将沟道电流换算成等效栅压变化ΔVGeff，则在栅极1导通时，传感器对混合溶液的信号响应表示为：Y1=K11X1+K12X2+……+K1nXn+b1在栅极2导通时，传感器对混合溶液的信号响应表示为：Y2=K21X1+K22X2+……+K2nXn+b2……在栅极n导通时，传感器对混合溶液的信号响应表示为：Yn=Kn1X1+Kn2X2+……+KnnXn+bn其中Y1,Y2,…,Yn是传感器在依次导通n个栅极时测得的n个等效栅压变化响应，由此获得待求的n种待检物质对数浓度X1,X2,…,Xn构成的n个线性方程组,通过线性代数中的方法求解该线性方程组即获得n种待检物质对数浓度X1,X2,…,Xn。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 合肥工业大学 多栅极石墨烯场效应晶体管传感器阵列及多重检测方法

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