申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十三研究所
發(fā)明人:王晶晶 馮志紅 何澤召
摘要:本發(fā)明公開了一種三維結(jié)構(gòu)的氫終端金剛石場(chǎng)效應(yīng)晶體管生物傳感器及其制備方法,涉及半導(dǎo)體器件的制作方法技術(shù)領(lǐng)域。所述傳感器包括金剛石基片,所述金剛石基片的上、下表面形成有氫端基金剛石層,每層氫端基金剛石層上形成有漏電極和源電極,所述漏電極和源電極之間的氫端基金剛石層上形成有捕獲層,所述捕獲層上形成有柵電極。所述傳感器具有高效率、高靈敏度、分析速度快、體積小、試樣用量少,成本低、易于大批量制備的優(yōu)點(diǎn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維結(jié)構(gòu)的氫終端金剛石場(chǎng)效應(yīng)晶體管生物傳感器,其特征在于:所述漏電極(3)和源電極(4)的制作材料為Au、Ti、Pt、Ag、Cr、Cu中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維結(jié)構(gòu)的氫終端金剛石場(chǎng)效應(yīng)晶體管生物傳感器,其特征在于:所述捕獲層(5)的制作材料為金屬、金屬的氧化物或金屬的氮化物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維結(jié)構(gòu)的氫終端金剛石場(chǎng)效應(yīng)晶體管生物傳感器,其特征在于:所述捕獲層(5)的制作材料為Au,Ti,Pt,Ag,Cr,Cu中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維結(jié)構(gòu)的氫終端金剛石場(chǎng)效應(yīng)晶體管生物傳感器,其特征在于:所述捕獲層(5)的制作材料為Al2O3,NiOx,SnOx,TiOx、W2O5、ZrO或ZnOLangmuir-Blodegett 膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維結(jié)構(gòu)的氫終端金剛石場(chǎng)效應(yīng)晶體管生物傳感器,其特征在于:所述柵電極(6)的制作材料為Al,Ni,Sn,Ti,W,Ag中的一種或幾種。
7.一種三維結(jié)構(gòu)的氫終端金剛石場(chǎng)效應(yīng)晶體管生物傳感器制作方法,其特征在于包括如下步驟: 1)在金剛石基片(1)的上下表面制備氫端基金剛石層(2); 2)分別在氫端基金剛石層(2)表面制作源電極(4)和漏電極(3); 3)在源電極(4)與漏電極(3)間的氫端基金剛石層(2)上沉積捕獲層(5); 4)在捕獲層(5)上制作柵電極(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三維結(jié)構(gòu)的氫終端金剛石場(chǎng)效應(yīng)晶體管生物傳感器制作方法,其特征在于:所述步驟1)中通過氫等離子體處理、直流電弧、高溫退火或高溫高壓方法在金剛石表面制作氫端基金剛石層(2)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三維結(jié)構(gòu)的氫終端金剛石場(chǎng)效應(yīng)晶體管生物傳感器制作方法,其特征在于:所述漏電極(3)和源電極(4)的制作材料為Au、Ti、Pt、Ag、Cr、Cu中的一種或幾種;所述柵電極的制作材料為Al,Ni,Sn,Ti,W,Ag中的一種或幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的三維結(jié)構(gòu)的氫終端金剛石場(chǎng)效應(yīng)晶體管生物傳感器制作方法,其特征在于:所述捕獲層(5)的制作材料為金屬、金屬的氧化物或金屬的氮化物。