三美電機(jī)將碳納米管FET應(yīng)用于生物傳感器
該公司展示的CNT-FET是將在硅底板上通過(guò)CVD法形成的直徑1nm單層碳納米管作為通道使用。在柵電極上預(yù)先附著特定的病毒抗體,病毒抗原接觸柵電極時(shí)與抗體結(jié)合。通過(guò)CNT-FET的閾值電壓變化把此時(shí)的柵電位變化檢測(cè)出來(lái)。病毒抗原與抗體結(jié)合時(shí)的閾值電壓的變化量高達(dá)數(shù)伏,靈敏度非常高。
雖然作為通道使用的、連接源極和漏極的單層碳納米管的根數(shù)控制比較困難,不過(guò)此次的生物傳感器的動(dòng)作原則上與根數(shù)無(wú)關(guān)?!半m然根數(shù)不同會(huì)引起源極和漏極間的電流不同,但病毒抗原與抗體結(jié)合時(shí)的閾值電壓的變化量不依賴(lài)于根數(shù)”(三美電機(jī)解說(shuō)員)。不過(guò),1根和2根等根數(shù)少的情況****。因?yàn)閱螌犹技{米管除了具有半導(dǎo)體的特性外,在某些情況下還會(huì)顯示出金屬的特性。而根數(shù)增多的話(huà),表現(xiàn)為金屬特性的單層碳納米管就會(huì)增加,從而漏電流增大等,導(dǎo)致晶體管特性產(chǎn)生變化。
此次的CNT-FET是在半導(dǎo)體器件“接近量產(chǎn)的環(huán)境下試制的”(該公司解說(shuō)員),目前開(kāi)發(fā)工作已經(jīng)超越實(shí)驗(yàn)階段,進(jìn)入量產(chǎn)準(zhǔn)備階段。今后,將考慮與醫(yī)療、食品領(lǐng)域的企業(yè)合作,探討作為何種性能指標(biāo)的檢測(cè)工具進(jìn)行投產(chǎn)。