使用石墨烯的用于化学传感的场效应晶体管、使用晶体管的化学传感器和制造晶体管的方法

摘要

用于化学传感的场效应晶体管(20)，包括漏极(5)和源极(6)间延伸的导电和化学敏感沟道(2)。栅极(7)被缝隙(10)从沟道(2)分隔，待传感的化学物能经其到达沟道(2)，沟道包括布置在电绝缘的石墨烯层衬底(1)上的连续单晶石墨烯层(2a)。石墨烯层(2a)在源极(5)和漏极(6)之间延伸并电连接于源极和漏极。衬底支撑石墨烯层，允许其保持为2维且连续，使其能设置在明确界定表面上，且作为分离的部分生产且添加到晶体管。这对再现性有益且减少在生产期间和之后对石墨烯层损伤的风险。也使能了在单个晶体管之间具有低变化性的低探测极限。还提供了使用晶体管(20)的化学传感器(30)和用于提供晶体管(20)的方法。

主权项

一种用于化学传感的场效应晶体管(20)，包括栅电极(7)、漏电极(6)、源电极(5)和在所述漏电极(6)和所述源电极(5)之间延伸并且被电连接于所述漏电极(6)和所述源电极(5)的导电的并且化学敏感的沟道(2)，所述栅电极(7)被布置在距所述化学敏感的沟道(2)一距离处并且与所述化学敏感的沟道(2)相对，使得所述栅电极(7)和所述化学敏感的沟道(2)被缝隙(10)分隔，待被传感的化学物质经过所述缝隙(10)可被引入以到达所述化学敏感的沟道(2)，其中所述化学敏感的沟道(2)包括被布置在电绝缘的石墨烯层衬底(1)上的连续的单晶石墨烯层(2a)，所述石墨烯层(2a)在所述源电极(5)和所述漏电极(6)之间延伸并且被电连接于所述源电极(5)和所述漏电极(6)，其中所述化学敏感的沟道(2)和所述石墨烯层衬底(1)属于第一分离的部分(11)，所述第一分离的部分(11)被安装于第二分离的部分(12)，该第二分离的部分至少包括被布置在栅衬底(8、9)的绝缘表面(8a)上的所述栅电极(7)。