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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
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2014.4
  • 页码:-
  • 分类:TN32[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[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
  • 相关基金: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.
  • 相关项目:高灵敏度“生物分子膜”门电极AlGaN/GaN HEMT生物传感器的研制及其传感机理研究
中文摘要:

设计并制作了结构尺寸为毫米量级的A1GaN/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A1GaN/GaNHEMT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A1GaN/GaNHEMT生物传感器进行了初步测量,测试结果表明,在50mV的电压下,毫米量级的A1GaN/GaNHEMT生物传感器的对PsA的探测极限低于0.1pg/m1.实验表明毫米量级的A1GaN/GaNHEMT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.

英文摘要:

In order to enhance the performance of A1GaN/GaN high electron mobility transistor (HEMT) biosensor, millimeter grade AIGaN/GaN HEMT structure have been designed and successfully fabricated. Factors influencing the capability of the A1GaN/GaN HEMT biosensor are analyzed. UV/ozone is used to oxidize GaN surface and then 3-aminopropyl trimethoxysilane (APTES) self-assembled monolayer can be bound to the sensing region. This serves as a binding layer in the attachment of prostate specific antibody (anti-PSA) for prostate specific antigen detection. The millimeter grade biomolecule-gated GaN/A1GaN HEMT sensor shows a quick buffer solution is added to the antibody-immobilized sensing response when the target prostate specific antigen in a area. The detection capability of this biomolecule-gate sensor estimated to be below 0.1 pg/ml level using a 2 ~ 1.5 mm2 sensing area, which is the best result of GaN/A1GaN HEMT biosensor for PSA detection till now. The electrical result of the biomolecule-gated GaN/A1GaN HEMT biosensor suggests that this biosensor might be a useful tool for the prostate cancer screening.

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期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876