EA020321B1 - Sensitive pick up element - Google Patents

Sensitive pick up element Download PDF

Info

Publication number
EA020321B1
EA020321B1 EA201200798A EA201200798A EA020321B1 EA 020321 B1 EA020321 B1 EA 020321B1 EA 201200798 A EA201200798 A EA 201200798A EA 201200798 A EA201200798 A EA 201200798A EA 020321 B1 EA020321 B1 EA 020321B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
type
nanowires
sensitive
sensor
nanowire
Prior art date
Application number
EA201200798A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA201200798A1 (en
Inventor
Евгений Васильевич Кузнецов
Оксана Вадимовна Чуйко
Александр Евгеньевич Кузнецов
Елена Николаевна Рыбачек
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Научно-Производственный Комплекс "Технологический Центр" Миэт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Научно-Производственный Комплекс "Технологический Центр" Миэт" filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Научно-Производственный Комплекс "Технологический Центр" Миэт"
Priority to EA201200798A priority Critical patent/EA020321B1/en
Publication of EA201200798A1 publication Critical patent/EA201200798A1/en
Publication of EA020321B1 publication Critical patent/EA020321B1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

The invention relates to technology of producing silicon micro and nano electronic devices. The invention can be used for manufacturing sensors for determining pH values of different biologic solutions and also as a constituent element of sensors for chemical and biological substances prepared by technology of silicon integrated microcircuits production. A sensitive pick up element comprises source electrodes of p-type 1 and n-type 2 and a general drain electrode 3, having regions p-type 4 and n-type 5, The electrodes are made on a dielectric layer 6 of a subsrate 7. The source electrode of p-type 1 is connected by the region of p-type 4 of the drain electrode 3 using nanowire 8, forming iono-sensitive field-effect transistor (FET) of p-type. The source electrode of n-type 2 is connected by the region of n-type 5 of the drain electrode 3 using nanowire 9, forming iono-sensitive field-effect transistor of n-type. Thus, the sensitive pick up element comprises two ion-sensitive FET of p-type and n-type made on the substrate dielectric layer. The nanowires 8 and 9 are dielectric coated. The drain 3 and source 1 and 2 electrodes are coated with an insulation layer 10. The technical result provides increasing sensitivity and spatial resolution of a sensitive pick up element.

Description

Изобретение относится к области технологии изготовления кремниевых микро- и наноэлектронных устройств. Изобретение может быть использовано для производства датчиков определения величины показателя рН различных биологических растворов, а также как составляющий элемент датчиков химических и биологических веществ, изготовленных по технологии производства кремниевых интегральных микросхем.The invention relates to the field of manufacturing technology of silicon micro- and nanoelectronic devices. The invention can be used for the production of sensors for determining the pH value of various biological solutions, as well as a constituent element of the sensors of chemical and biological substances manufactured by the production technology of silicon integrated circuits.

Достижения кремниевой технологии СБИС позволяют изготовить наноразмерные элементы, на основе которых становится возможным создавать качественно новые сенсорные устройства. В качестве чувствительных элементов для сенсоров применяют наноразмерные ионно-чувствительные полевые транзисторы (ΙδΡΕΤ).Achievements of the silicon technology of VLSI make it possible to manufacture nanosized elements, on the basis of which it becomes possible to create qualitatively new sensor devices. Nanosized ion-sensitive field-effect transistors (ΙδΡΕΤ) are used as sensitive elements for sensors.

ΙδΡΕΤ - это МОП транзисторная структура, где в качестве материала затвора используется анализируемый раствор электролита. В зависимости от кислотно-основных свойств измеряемого раствора происходит изменение электрохимического потенциала, перезарядка поверхности затворного диэлектрика и изменение проводимости транзистора.ΙδΡΕΤ is a MOS transistor structure where the analyzed electrolyte solution is used as the gate material. Depending on the acid-base properties of the measured solution, a change in the electrochemical potential occurs, the surface of the gate dielectric is recharged, and the conductivity of the transistor changes.

В технической литературе публикуется большое количество работ, посвященных вопросам применения ионно-чувствительных полевых транзисторов ΙδΡΕΤ в качестве чувствительных элементов электронных датчиков химических веществ. В этих работах рассматриваются возможности применения поликристаллических тонких плёнок кремния [Оо1бЬегдег 1.. НосйЬаит Α.Ι. 8Шеои УейюаЛу И'ИедгаЮб №1по\\'йс//Нс1б ЕГГес! ТгапмЧоп,. 2006. Уо1. 7, № 4. Р. 37], миниатюризации электродов сравнения, возможности совмещения изготовления сенсора с основными процессами планарной технологии изготовления интегральных схем [Вегдуе1б Р. Е1ес!гоп1с-с1гсий-бе81дп рппар1е5 Гог рагате!ег сои!го1 оГ Ι8ΡΕΤ апб ге1а!еб беуюеУ/Зепюге апб Асйайга. 2003. Уо1. 8, № 5, Р. 9-11] и возможности формирования наноразмерных устройств [Кузнецов Е.В., Рыбачек Е.Н. Биосенсоры на кремниевых нанопроволочных полевых транзисторах//Оборонный комплекс - научно-техническому прогрессу России. - М.: ФГУП ВИМИ, 2010, № 3, С. 85-90].A large number of papers are published in the technical literature on the use of чувствδΡΕΤ ion-sensitive field effect transistors as sensitive elements of electronic sensors for chemical substances. In these works, the possibilities of using polycrystalline thin silicon films are considered [O1bbegdeg 1 .. Nosybayit Α.Ι. 8Sheoi UeyyuLu Y'IedgaYub №1po \\ 'ys // Hs1b EGGes! TgapmChop ,. 2006. Yo1. 7, No. 4. P. 37], miniaturization of the reference electrodes, the possibility of combining the manufacture of the sensor with the basic processes of planar technology for the manufacture of integrated circuits [Vegdue1b R. E1es! EbeyuU / Zepyuge apb Asyayga. 2003. Yo1. 8, No. 5, P. 9-11] and the possibility of forming nanoscale devices [Kuznetsov E.V., Rybachek E.N. Biosensors based on silicon nanowire field-effect transistors // Defense complex - to the scientific and technological progress of Russia. - M .: FSUE VIMI, 2010, No. 3, P. 85-90].

Известны способы формирования сенсоров на ионно-чувствительных полевых транзисторах Ι8ΡΕΤ в качестве чувствительных элементов, приведенные в заявках США И8 20090127589 (МПК Н01Ь 29/772, Н01Ь 21/50, С12М 3/00, опубл. 21 мая 2009 г.) и И8 2011100810 (МПК Ο01Ν 7/414, Н01Ь 335, Н01Ь 29/772, опубл. 05 мая 2011 г.). С их помощью возможно параллельное обнаружение сразу нескольких видов исследуемых веществ и построение массива сенсоров, в котором каждый чувствительный элемент функционализирован для каждого типа анализируемого вещества.Known methods for the formation of sensors on ion-sensitive field effect transistors Ι8ΡΕΤ as sensitive elements are given in US applications I8 20090127589 (IPC Н01Ь 29/772, Н01Ь 21/50, С12М 3/00, publ. May 21, 2009) and И8 2011100810 (IPC Ο01Ν 7/414, Н01Ь 335, Н01Ь 29/772, published May 05, 2011). With their help, it is possible to simultaneously detect several types of test substances at once and build an array of sensors in which each sensitive element is functionalized for each type of analyte.

Известны конструкции и способы формирования сенсоров на кремниевых нанопроволоках (δί-ΝΛ ΡΕΤ), такие решения описаны в заявках США И8 2009152598 (МПК и01Ь 29/00, Н01Ь 21/00, опубл. 18.06.2009 г.) и υδ 2006054936 (МПК С30В 11/00, опубл. 16.03.2006 г.), а также в международной заявке ΛΟ 2004034025 (МПК С12р 1/68; Ο01Ν 27/414; Ο01Ν 33/543, опубл. 22.04.2004 г.). Сенсор состоит из наноразмерной кремниевой проволоки, размещенной между электродами (стоком и истоком). Перед проведением анализа поверхность проволоки функционализируется необходимыми соединениями, которые избирательно взаимодействуют только с молекулами анализируемого вещества. Часть молекул анализируемого вещества, введенных в систему посредством диффузии через раствор, достигает нанопроволоки и связывается с поверхностью проволок. Как правило, при нормальных физиологических условиях большинство биомолекул имеют электростатический заряд (например, ДНК заряжается отрицательно, результирующий заряд молекулы белка сильно зависит от рН раствора). Кулоновское взаимодействие между зарядом биомолекул и нанопроволокой приводит к изменению проводимости последней.Known designs and methods for forming sensors on silicon nanowires (δί-ΝΛ ΡΕΤ), such solutions are described in US applications I8 2009152598 (IPC i01 29/00, H 21/00, publ. 06/18/2009) and υδ 2006054936 (IPC C30B 11/00, publ. March 16, 2006), as well as in the international application ΛΟ 2004034025 (IPC С12р 1/68; Ο01Ν 27/414; Ο01Ν 33/543, publ. 22.04.2004). The sensor consists of a nanoscale silicon wire located between the electrodes (drain and source). Before the analysis, the surface of the wire is functionalized with the necessary compounds that selectively interact only with the molecules of the analyte. A part of the analyte molecules introduced into the system through diffusion through the solution reaches the nanowire and binds to the surface of the wires. As a rule, under normal physiological conditions, most biomolecules have an electrostatic charge (for example, DNA is negatively charged, the resulting charge of the protein molecule is highly dependent on the pH of the solution). The Coulomb interaction between the charge of biomolecules and a nanowire leads to a change in the conductivity of the latter.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков (прототипом) изобретения является техническое решение, изложенное в заявке США υδ 2010129925 (МПК Ο01Ν 27/04; Н01Ь 21/02; Н01Ь 29/06, опубл. 27.05.2010 г.). В указанном изобретении чувствительный элемент датчика выполнен на основе ионочувствительного полевого транзистора, состоящего из стокового и истокового электродов, соединенных нанопроволокой, покрытой тонким диэлектрическим слоем, причем истоковые и стоковые электроды изолированы. Затвором транзистора служит анализируемая среда. При использовании такой структуры в качестве чувствительного элемента датчика проводят подготовку поверхности нанопроволоки с тонким диэлектрическим слоем путем функционализации поверхностно-активными веществами.The closest in the set of essential features (prototype) of the invention is the technical solution set forth in US application υδ 2010129925 (IPC М01Ν 27/04; H01 21/02; H01 29/06, published on 05.27.2010). In this invention, the sensor element is made on the basis of an ion-sensitive field effect transistor consisting of a drain and source electrodes connected by a nanowire coated with a thin dielectric layer, the source and drain electrodes being isolated. The gate of the transistor is the analyzed medium. When using such a structure as a sensitive element of the sensor, the surface of the nanowire with a thin dielectric layer is prepared by functionalization with surface-active substances.

Получению требуемого технического результата препятствует несовершенство конструкции и электрической схемы, что не позволяет добиться усиления чувствительности датчика.Obtaining the desired technical result is impeded by the imperfection of the design and the electrical circuit, which does not allow to increase the sensitivity of the sensor.

Основными характеристиками датчика являются селективность и чувствительность. Селективность обеспечивается функционализирующим веществом, а чувствительность зависит от многих параметров, в том числе и от конструкции чувствительного элемента. Задачей настоящего изобретения является разработка высокоточного датчика для анализа жидких сред.The main characteristics of the sensor are selectivity and sensitivity. Selectivity is provided by a functionalizing substance, and sensitivity depends on many parameters, including the design of the sensitive element. An object of the present invention is to provide a high-precision sensor for analyzing liquid media.

Технический результат заключается в увеличении чувствительности и пространственного разрешения чувствительного элемента датчика для анализа жидких сред путем измерения электрохимического потенциала, в том числе для измерения рН.The technical result consists in increasing the sensitivity and spatial resolution of the sensor element for analyzing liquid media by measuring the electrochemical potential, including for measuring pH.

Для достижения вышеуказанного технического результата чувствительный элемент датчика выполнен содержащим истоковые электроды р-типа и п-типа и общий стоковый электрод, имеющий области ртипа и п-типа, электроды выполнены на диэлектрическом слое подложки, истоковые электроды соединеTo achieve the above technical result, the sensor element of the sensor is made containing source electrodes of p-type and p-type and a common drain electrode having regions of rept and p-type, the electrodes are made on the dielectric layer of the substrate, the source electrodes are connected

- 1 020321 ны с соответствующими областями стокового электрода нанопроволоками, покрытыми диэлектрическим слоем, причем стоковый и истоковые электроды изолированы.- 1 020321 with the corresponding regions of the drain electrode by nanowires coated with a dielectric layer, the drain and source electrodes being isolated.

От прототипа заявленная конструкция отличается тем, что содержит комплементарную пару из двух ионочувствительных полевых транзисторов разного типа проводимости (р-типа и η-типа), причем стоковые электроды транзисторов объединены между собой. Использование в качестве чувствительного элемента комплементарной пары проволочных транзисторов с общим стоком (топологически объединенными стоковыми областями) позволяет увеличить чувствительность сенсора более чем в 100 раз по сравнению с прототипом. Объединение стоковых областей электродов в общий электрод транзисторов разного типа проводимости позволяет получить неожиданный эффект по увеличению чувствительности и пространственного разрешения, который выше, чем при использовании двух отдельных ионочувствительных полевых транзисторов без объединения стоковых областей.The claimed design differs from the prototype in that it contains a complementary pair of two ion-sensitive field-effect transistors of different conductivity types (p-type and η-type), and the drain electrodes of the transistors are interconnected. The use of a complementary pair of wire transistors with a common drain (topologically combined drain areas) as a sensitive element allows to increase the sensitivity of the sensor by more than 100 times in comparison with the prototype. The combination of the drain areas of the electrodes into a common electrode of transistors of different types of conductivity allows you to get an unexpected effect in increasing the sensitivity and spatial resolution, which is higher than when using two separate ion-sensitive field-effect transistors without combining the drain areas.

В частных случаях выполнения изобретения подложка выполнена из кремния на изоляторе или поликремния на изоляторе.In particular cases of the invention, the substrate is made of silicon on the insulator or polysilicon on the insulator.

В частных случаях выполнения изобретения стоковый и истоковые электроды выполнены из кремния или поликремния.In particular cases of the invention, the stock and source electrodes are made of silicon or polysilicon.

В частных случаях выполнения изобретения концентрация примеси в стоковом, истоковых электродах составляет 1019-1021 см-3.In particular cases of the invention, the concentration of impurities in the drain, source electrodes is 10 19 -10 21 cm -3 .

В частных случаях выполнения изобретения диаметр нанопроволок составляет 5-100 нм.In particular cases of the invention, the diameter of the nanowires is 5-100 nm.

В частных случаях выполнения изобретения длина нанопроволок составляет 50 нм-10 мкм.In particular cases of the invention, the nanowire length is 50 nm-10 μm.

В частных случаях выполнения изобретения расстояние между нанопроволоками, соединяющими стоковый и истоковые электроды, составляет от 5 нм до 100 мкм.In particular cases of the invention, the distance between the nanowires connecting the drain and source electrodes is from 5 nm to 100 μm.

В частных случаях выполнения изобретения нанопроволоки могут быть как легированными, так и нелегированными, причем концентрация легирующей примеси в нанопроволоках составляет 1014-1019 см-3.In particular cases of the invention, the nanowires can be both doped and unalloyed, and the concentration of the dopant in the nanowires is 10 14 -10 19 cm -3 .

В частных случаях выполнения изобретения обе нанопроволоки легированы одинаковым типом легирующей примеси.In particular cases of the invention, both nanowires are doped with the same type of dopant.

В частных случаях выполнения изобретения нанопроволоки имеют равную концентрацию легирующей примеси.In particular cases of the invention, nanowires have an equal concentration of dopant.

В частных случаях выполнения изобретения нанопроволоки имеют различную концентрацию легирующей примеси.In particular cases of the invention, the nanowires have different dopants concentration.

В частных случаях выполнения изобретения обе нанопроволоки легированы разными типами легирующей примеси.In particular cases of the invention, both nanowires are doped with different types of dopants.

В частных случаях выполнения изобретения диэлектрический слой, нанесенный на нанопроволоки, имеет толщину от 5 до 200 нм.In particular cases of the invention, the dielectric layer deposited on the nanowires has a thickness of 5 to 200 nm.

В частных случаях выполнения изобретения нанопроволока расположена над диэлектрическим слоем подложки.In particular cases of the invention, the nanowire is located above the dielectric layer of the substrate.

В частных случаях выполнения изобретения нанопроволока расположена на диэлектрическом слое подложки.In particular cases of the invention, the nanowire is located on the dielectric layer of the substrate.

В частных случаях выполнения изобретения нанопроволока расположена частично заглубленной в диэлектрический слой подложки.In particular cases of the invention, the nanowire is partially buried in the dielectric layer of the substrate.

Изобретение поясняется чертежами, где фиг. 1 - условное изображение чувствительного элемента датчика;The invention is illustrated by drawings, where FIG. 1 - conditional image of the sensor element;

фиг. 2 - технологические этапы формирования чувствительного элемента датчика на основе двух нанопроволочных транзисторов (Ι8ΕΕΤ) η- и р-типа;FIG. 2 - technological stages of the formation of the sensor element based on two nanowire transistors (Ι8ΕΕΤ) η- and p-type;

фиг. 3 - 1) оптическое изображение чувствительного элемента датчика на основе двух нанопроволочных Ι8ΕΕΤ η- и р-типа; 2) изображение чувствительного элемента датчика, полученное с помощью растрового электронного микроскопа;FIG. 3 - 1) an optical image of the sensor element of the sensor based on two nanowire Ι8ΕΕΤ η- and p-type; 2) image of the sensor element of the sensor obtained using a scanning electron microscope;

фиг. 4 - передаточная характеристика чувствительного элемента, выполненного на основе двух ионно-чувствительных транзисторов η- и р-типа сформированного на структурах кремний на изоляторе (а), поликремнии (б);FIG. 4 - transfer characteristic of a sensitive element made on the basis of two ion-sensitive transistors η- and p-type formed on the structures of silicon on the insulator (a), polysilicon (b);

фиг. 5 - зависимость коэффициента усиления нанопроволочного чувствительного элемента К от молярности раствора.FIG. 5 - dependence of the gain of the nanowire sensitive element K on the molarity of the solution.

Чувствительный элемент датчика (фиг. 1) содержит истоковые электроды р-типа 1 и η-типа 2 и общий стоковый электрод 3, имеющий области р-типа 4 и η-типа 5. Электроды выполнены на диэлектрическом слое 6 подложки 7. Истоковый электрод р-типа 1 соединен областью р-типа 4 стокового электрода 3 нанопроволокой 8, образуя ионочувствительный полевой транзистор р-типа. Истоковый электрод η-типа 2 соединен областью η-типа 5 стокового электрода 3 нанопроволокой 9, образуя ионочувствительный полевой транзистор η-типа.The sensor sensor element (Fig. 1) contains p-type 1 and η-type 2 source electrodes and a common stock electrode 3 having p-type 4 and η-type areas 5. The electrodes are made on the dielectric layer 6 of the substrate 7. The source electrode p -type 1 is connected by the region of the p-type 4 of the drain electrode 3 by the nanowire 8, forming an ion-sensitive field-effect transistor of the p-type. The η-type source electrode 2 is connected by the η-type region 5 of the drain electrode 3 by the nanowire 9, forming an η-type ion-field transistor.

Таким образом, чувствительный элемент датчика (фиг. 1) содержит два ионочувствительных полевых транзистора р-типа и η-типа, выполненных на диэлектрическом слое подложки.Thus, the sensor element (Fig. 1) contains two p-type and η-type ion-sensitive field effect transistors made on the dielectric layer of the substrate.

Нанопроволоки 8 и 9 покрыты диэлектриком. Стоковый 3 и истоковые электроды 1 и 2 покрыты слоем изоляции 10.Nanowires 8 and 9 are dielectric coated. Stock 3 and source electrodes 1 and 2 are coated with an insulation layer 10.

- 2 020321- 2 020321

Области р-типа 4 и п-типа 5 общего стокового электрода 3 определяют как области, легированные соответствующими примесями р-типа и п-типа.The p-type 4 and p-type 5 regions of the common stock electrode 3 are defined as the regions doped with the corresponding p-type and p-type impurities.

Изготовление чувствительного элемента датчика поясняется на фиг. 2.The manufacture of the sensor element is illustrated in FIG. 2.

В качестве исходных пластин используются подложки кремний на изоляторе, изготовленные по технологии 8ΙΜΟΧ - верхний (рабочий) слой кремния 11 равен 200 нм, под ним (скрытый) слой оксида 6, равный 380 нм, основанием служит кремневая подложка 7.Silicon substrates on an insulator made using the 8ΙΜΟΧ technology are used as the initial plates - the upper (working) layer of silicon 11 is 200 nm, under it (hidden) oxide layer 6 is 380 nm, the base is a silicon substrate 7.

Первый этап - формирование изоляции и рабочих областей чувствительного элемента датчика.The first stage is the formation of insulation and the working areas of the sensor element.

Рабочий слой кремния 8ί (11) окисляют на 20-40 нм, на него осаждают жертвенный слой нитрида кремния 70-100 нм. Методами фотолитографии формируют конфигурацию сток-истоковых электродов транзисторов (формируют п-истоковый электрод 2, р-истоковый электрод 1 и один общий стоковый электрод 3, а также проволочные структуры (8 и 9), соединяющие сток-истоковые электроды. Далее анизотропным плазменным травлением удаляют нитрид, окисел и кремний до скрытого окисла 6 с областей, не закрытых фоторезистом. После этой операции ширина проволок равна ширине фотолитографической маски (минимально возможному литографическому размеру), например, 800 нм. Затем удаляют первую фоторезистивную маску. Для утонения проволочных элементов формируют вторую фотомаску, в которой открыты только проволочные структуры 8 и 9, и проводят изотропное (боковое с двух сторон) селективное травление кремния под слой нитрида и окисла (используя их как маску) на 300 нм. Затем проводят плазмохимическое травление нитрида и окисла с проволок 8 и 9 и удаление фоторезистивной маски. После этих операций высота проволоки равна 200 нм - толщине рабочего слоя кремния 11, а ширина равна ширине кремния, оставшегося после бокового травления (200 нм). Далее проводится термическое окисление проволоки на 150 нм с образованием слоя термического окисла 10. После этой операции результирующий диаметр окисленной кремниевой проволоки, лежащей на скрытом окисле 6, равен 50 нм. Затем удаляется жертвенный слой нитрида с областей электродов.The working layer of silicon 8ί (11) is oxidized at 20-40 nm, a sacrificial layer of silicon nitride 70-100 nm is deposited on it. Using photolithography methods, the configuration of the drain-source electrodes of transistors is formed (a p-source electrode 2, a p-source electrode 1 and one common stock electrode 3 are formed, as well as wire structures (8 and 9) connecting the drain-source electrodes. Then, anisotropic plasma etching is removed nitride, oxide and silicon to the latent oxide 6 from areas not covered by the photoresist. After this operation, the wire width is equal to the width of the photolithographic mask (the smallest possible lithographic size), for example, 800 nm. For the thinning of the wire elements, a second photomask is formed, in which only the wire structures 8 and 9 are open, and silicon isotropically (laterally on both sides) etched under a layer of nitride and oxide (using them as a mask) at 300 nm. conduct plasma-chemical etching of nitride and oxide from wires 8 and 9. After these operations, the wire height is 200 nm — the thickness of the working layer of silicon 11, and the width is equal to the width of silicon left after side etching (200 nm) . Next, thermal oxidation of the wire at 150 nm is carried out with the formation of a layer of thermal oxide 10. After this operation, the resulting diameter of the oxidized silicon wire lying on the hidden oxide 6 is 50 nm. Then the sacrificial layer of nitride is removed from the areas of the electrodes.

Второй этап - ионное легирование и формирование изоляции сток-истоковых областей.The second stage is ion doping and the formation of isolation of the drain-source regions.

Для этого формируется фотолитографическая маска для легирования областей стока-истока пМОП транзисторов 2 и 5, проводится ионная имплантация фосфора и удаление фоторезиста. Затем формируется фотолитографическая маска для легирования областей стока-истока рМОП транзисторов 1 и 4, проводится ионная имплантация бора и удаление фоторезиста. После этих операций проводят осаждение оксида кремния толщиной 600 нм, с получением слоя 12.For this, a photolithographic mask is formed to dope the drain-source regions of pMOS transistors 2 and 5, ion phosphorus implantation and photoresist removal are performed. Then a photolithographic mask is formed to dope the drain-source regions of the rMOS transistors 1 and 4, ion boron implantation and photoresist removal are performed. After these operations, the deposition of silicon oxide with a thickness of 600 nm, to obtain a layer of 12.

Третий этап - формирование металлизации. Для этого создается фотолитографическая маска контактных окон 13 в изолирующем диэлектрике к сток-истоковым электродам, проводится плазмохимическое травление оксида кремния в окнах до кремния и удаление фоторезиста. Далее проводят напыление алюминия 14 толщиной 600-800 нм, создается фотолитографическая маска металлической разводки, проводится плазмохимическое травлении алюминия и снятие фоторезиста. Затем наносятся слои 15 и 16 низкотемпературного оксида толщиной 800 нм и нитрида толщиной 200 нм. Создается фотолитографическая маска контактных площадок к металлической разводке, проводится плазмохимическое травление слоя 16 и оксида контактных площадок 17 и снятие фоторезиста.The third stage is the formation of metallization. To do this, a photolithographic mask of the contact windows 13 in the insulating dielectric to the drain-source electrodes is created, plasma-chemical etching of silicon oxide in the windows to silicon and removal of the photoresist is carried out. Next, aluminum 14 is deposited with a thickness of 600-800 nm, a photolithographic mask of metal wiring is created, plasma-chemical etching of aluminum is carried out, and photoresist is removed. Then, layers 15 and 16 of a low-temperature oxide with a thickness of 800 nm and nitride with a thickness of 200 nm are applied. A photolithographic mask of the contact pads to the metal wiring is created, plasma-chemical etching of the layer 16 and the oxide of the contact pads 17 and the removal of the photoresist are carried out.

Четвертый этап (заключительный) - подготовка проволочного элемента к работе в качестве чувствительного элемента датчика.The fourth stage (final) is the preparation of the wire element to work as a sensitive element of the sensor.

Для этого формируется фотолитографическая маска окон к проволочным элементам, так чтобы размер окна к нанопроволоке был меньше расстояния между сток-истоковыми электродами (1, 2 и 3). Это дает возможность сформировать изоляцию 10 электродов от анализируемой среды. Через эту маску удаляют слои низкотемпературного нитрида 200 нм 16 и оксида 800 нм 15, слой изолирующего оксида кремния 12 и слой термического оксида, выращенного на проволочном элементе на первом этапе формирования 10. В зависимости от того, какой тип расположения нанопроволочного элемента относительно диэлектрического слоя подложки (2) необходимо получить, проводят травление термического оксида 10 на различную толщину.For this, a photolithographic mask of the windows to the wire elements is formed, so that the size of the window to the nanowire is less than the distance between the drain-source electrodes (1, 2, and 3). This makes it possible to form the insulation of 10 electrodes from the analyzed medium. The layers of low-temperature nitride 200 nm 16 and oxide 800 nm 15, the layer of insulating silicon oxide 12 and the layer of thermal oxide grown on the wire element at the first stage of formation 10 are removed through this mask. Depending on the type of arrangement of the nanowire element relative to the dielectric layer of the substrate (2) it is necessary to obtain, etched thermal oxide 10 to a different thickness.

При формировании нанопроволоки, частично заглубленной в диэлектрический слой или расположенной на диэлектрическом слое подложки, проводится травление на толщину приблизительно 150-300 нм.When forming a nanowire partially buried in the dielectric layer or located on the dielectric layer of the substrate, etching to a thickness of approximately 150-300 nm is carried out.

При формировании нанопроволоки, расположенной над диэлектрическим слоем подложки, проводим травление на толщину, приблизительно равную трём толщинам термического окисла 10, в данном примере на 450 нм.When forming a nanowire located above the dielectric layer of the substrate, we etch to a thickness approximately equal to three thicknesses of thermal oxide 10, in this example, 450 nm.

После удаления фоторезистивной маски формируется тонкий диэлектрический слой на поверхности нанопроволоки. В данном примере формировали тонкий слой оксида кремния (2 нм) методом низкотемпературного плазменного окисления поверхности нанопроволоки.After removal of the photoresist mask, a thin dielectric layer forms on the surface of the nanowire. In this example, a thin layer of silicon oxide (2 nm) was formed by the method of low-temperature plasma oxidation of the surface of a nanowire.

При формировании чувствительных нанопроволочных элементов датчика на структурах поликремний на изоляторе проводят термическое окисление исходной кремниевой подложки на толщину 380 нм. На окисленную поверхность подложки осаждают слой поликремния толщиной 200 нм. В результате получаем структуру поликремний на окисле (изоляторе), геометрические размеры которой аналогичны размерам структуры, изготовленной по технологии 8ΙΜΟΧ, приведенной ранее. Исходная структура поликремний на изоляторе состоит из верхнего рабочего слоя поликремния 11 толщиной 200 нм, располоWhen forming sensitive nanowire sensor elements on polysilicon structures on an insulator, thermal oxidation of the initial silicon substrate to a thickness of 380 nm is carried out. A layer of polysilicon with a thickness of 200 nm is deposited on the oxidized surface of the substrate. As a result, we obtain a polysilicon structure on an oxide (insulator), the geometrical dimensions of which are similar to the dimensions of the structure made using the 8ΙΜΟΧ technology given earlier. The initial structure of polysilicon on the insulator consists of an upper working layer of polysilicon 11 with a thickness of 200 nm, located

- 3 020321 женного на слое оксида кремния 6 толщиной 380 нм, который расположен на поверхности кремневой подложки 7. Далее для формирования чувствительного элемента проводится та же последовательность технологических операций, которая приведена ранее.- 3,020,321 of a 380 nm thick silicon oxide layer 6, which is located on the surface of the silicon substrate 7. Next, the same sequence of technological operations is carried out as before to form the sensitive element.

Были изготовлены чувствительные элементы датчиков на двух типах подложек - кремний на изоляторе (КНИ) и поликремний на изоляторе (фиг. 3).The sensitive elements of the sensors were made on two types of substrates - silicon on the insulator (SOI) and polysilicon on the insulator (Fig. 3).

На фиг. 4 представлены передаточные характеристики (с вариацией по напряжению питания) чувствительных элементов согласно изобретению, которые были сформированы на КНИ структурах и на структурах поликремний на изоляторе.In FIG. 4 shows the transfer characteristics (with variation in supply voltage) of the sensitive elements according to the invention, which were formed on SOI structures and on polysilicon structures on an insulator.

Заявленное устройство представляет собой датчик, состоящий из двух нанопроволочных транзисторов п- и р-типа, один из которых работает в режиме обогащения, другой - обеднения. Стоки транзисторов реализованы как общий вывод (Ивых). Области истоков транзисторов п- и р-типа разведены и соответствуют уровням земли (ΟΝΏ) и питания (Ипит). В качестве общего затвора используется раствор анализируемого электролита (Ивх). Ивх определяется с помощью золотого электрода сравнения.The claimed device is a sensor consisting of two nanowire transistors of p- and p-type, one of which works in the enrichment mode, the other - depletion. The drains of transistors are implemented as a common conclusion (Ivyh). The source areas of the p- and p-type transistors are divorced and correspond to the ground (ΟΝΏ) and power (Ipit) levels. The solution of the analyzed electrolyte (Ivh) is used as a common shutter. Ivh is determined using a gold reference electrode.

Для исследования характеристик датчика предварительно на поверхности кремниевых наноструктур выращивали низкотемпературный ультратонкий слой оксида кремния в кислородной плазме.To study the characteristics of the sensor, a low-temperature ultrathin layer of silicon oxide in oxygen plasma was previously grown on the surface of silicon nanostructures.

В качестве подтверждения заявленных характеристик датчика были проведены эксперименты.As a confirmation of the declared characteristics of the sensor, experiments were conducted.

Для проведения экспериментов необходимым условием было приготовление буферных тестовых растворов. Для приготовления 1 М фосфатного буферного раствора навеска 8 г №01, 0,2 г КС1, 1,44 г №12НРО4, 0,24 г КН2РО4 была растворена в 1 л дистиллированной воды. Аликвоты фосфатного буферного раствора титровались КОН или НС1 для заданного значения с использованием рН-метра.For the experiments, the preparation of buffer test solutions was a prerequisite. To prepare 1 M phosphate buffer solution, a sample of 8 g No. 01, 0.2 g KCl, 1.44 g No. 1 2 NRA 4 , 0.24 g KN 2 PO 4 was dissolved in 1 liter of distilled water. Aliquots of phosphate buffered saline were titrated with KOH or HC1 for a given value using a pH meter.

На первом этапе датчик проверяли на работоспособность в газовой среде (на воздухе) и в жидкости (деионизованной воде). Эксперименты проводились при комнатной температуре (Т=25°С). Далее на поверхность чувствительного элемента наносили 10 мкл 0,01 М буферного раствора с фиксированным значением рН. Объём тестируемого раствора был подобран экспериментально, учитывая площадь растекания капли и скорость её испарения.At the first stage, the sensor was tested for operability in a gas medium (in air) and in a liquid (deionized water). The experiments were carried out at room temperature (T = 25 ° C). Next, 10 μl of 0.01 M buffer solution with a fixed pH value was applied to the surface of the sensing element. The volume of the test solution was selected experimentally, taking into account the area of spreading of the droplet and the rate of evaporation.

После стабилизации передаточной характеристики во времени производили снятие характеристики датчика при заданных параметрах с фиксированным значением рН.After stabilization of the transfer characteristic over time, the sensor was measured at the given parameters with a fixed pH value.

Затем в отсутствие подачи напряжений образец тщательно промывался с помощью механического дозатора в деионизованной воде. После отмывки на поверхность наносился буферный раствор того же объёма (10 мкл) со следующим фиксированным значением рН. Так, для различных значений рН были получены передаточные характеристики. По сдвигу напряжения Ивх на электроде сравнения определяли чувствительность датчика к рН.Then, in the absence of voltage supply, the sample was thoroughly washed with a mechanical dispenser in deionized water. After washing, a buffer solution of the same volume (10 μl) with the following fixed pH value was applied to the surface. So, for various pH values, transfer characteristics were obtained. The sensitivity of the sensor to pH was determined by the voltage shift Ivh on the reference electrode.

Изменение входного потенциала датчика на электроде сравнения соответствует изменению поверхностного потенциала структуры. А изменение поверхностного потенциала, в свою очередь, отражает изменение электрохимического потенциала и перезарядку поверхности чувствительного элемента.A change in the input potential of the sensor at the reference electrode corresponds to a change in the surface potential of the structure. And the change in the surface potential, in turn, reflects the change in the electrochemical potential and the recharging of the surface of the sensitive element.

В результате анализа передаточных характеристик датчика было установлено, что коэффициент усиления чувствительного элемента составил для структур кремний на изоляторе от 30 до 150, для структур, выполненных на поликремнии, - от 5 до 30. Коэффициент усиления может варьироваться напряжением питания для достижения максимального значения. Максимальная чувствительность для данных структур к рН достигает 5 В/рН, благодаря высокому значению коэффициента усиления чувствительного элемента. Чувствительность датчика достигает максимума в точке переключения его передаточной характеристики.As a result of the analysis of the transfer characteristics of the sensor, it was found that the gain of the sensitive element for silicon structures was from 30 to 150, for structures made on polysilicon, from 5 to 30. The gain can be varied by the supply voltage to achieve the maximum value. The maximum sensitivity for these structures to pH reaches 5 V / pH, due to the high value of the gain of the sensitive element. The sensitivity of the sensor reaches its maximum at the switching point of its transfer characteristic.

Исследование передаточных характеристик датчика при различных значениях молярности тестируемых растворов позволило установить зависимость коэффициента усиления чувствительного элемента от молярности раствора. На фиг. 5 представлена зависимость коэффициента усиления нанопроволочного чувствительного элемента К от молярности раствора.A study of the transfer characteristics of the sensor at different molarity values of the tested solutions made it possible to establish the dependence of the gain of the sensitive element on the molarity of the solution. In FIG. Figure 5 shows the dependence of the gain of the nanowire sensitive element K on the molarity of the solution.

Максимальная чувствительность к рН исследуемых структур будет достигаться при молярности раствора, равной 10-2 М. Таким образом, чувствительный элемент на основе двух нанопроволок п- и ртипа может быть использован и в качестве датчика определения молярности растворов.The maximum sensitivity to pH of the studied structures will be achieved with a solution molarity of 10 -2 M. Thus, a sensitive element based on two n- and mercury nanowires can also be used as a sensor for determining the molarity of solutions.

Таким образом, принцип работы датчика основан на отслеживании изменения напряжения на электроде сравнения (Ивх), которое свидетельствует о накоплении заряда на поверхности чувствительного элемента в зависимости от кислотно-основных свойств анализируемой среды. Функционирование устройства основано на следующих этапах: отбор и подготовка пробы; транспортные операции с пробой, измерение и обработка результатов.Thus, the principle of operation of the sensor is based on tracking the change in voltage at the reference electrode (Ivh), which indicates the accumulation of charge on the surface of the sensitive element, depending on the acid-base properties of the analyzed medium. The functioning of the device is based on the following stages: sampling and preparation of a sample; transport operations with breakdown, measurement and processing of results.

Отбор и подготовка проб (анализируемых растворов с заданным значением рН) осуществлялись с помощью рН-метра. Транспортные операции и манипуляции заключались в размещении экспериментального образца согласно измерительному стенду (электрической схеме) и нанесении тестовых растворов с помощью механического дозатора переменного объема. Детектирование и анализ измерений осуществлялись посредством анализатора полупроводниковых приборов и обработке полученных передаточных характеристик, в результате чего фиксировался отклик системы на изменение значения рН.Sampling and preparation of samples (analyzed solutions with a given pH value) was carried out using a pH meter. Transport operations and manipulations consisted in placing an experimental sample according to a measuring stand (electrical circuit) and applying test solutions using a variable volume mechanical dispenser. Detection and analysis of measurements was carried out using a semiconductor analyzer and processing of the obtained transfer characteristics, as a result of which the response of the system to a change in the pH value was recorded.

Так, датчик включает в себя распознающий элемент (рецепторный слой), представляющий собой материал, способный селективно взаимодействовать с аналитом (в данном случае ультратонкий 81О2),So, the sensor includes a recognition element (receptor layer), which is a material that can selectively interact with the analyte (in this case, ultra-thin 81O 2 ),

- 4 020321 чувствительный элемент, на основе двух нанопроволочных транзисторов (заявленное устройство), преобразующий химическое или биологическое взаимодействие в выходной электрический сигнал и систему обработки данных и отображения результата.- 4 020321 sensitive element, based on two nanowire transistors (the claimed device), which converts chemical or biological interaction into an electrical output signal and a data processing and display system.

Заявленное устройство может работать как датчик определения абсолютного значения рН, так и локального относительного изменения рН.The claimed device can operate as a sensor for determining the absolute pH value, and local relative changes in pH.

Высокая чувствительность датчика относительного изменения концентрации рН имеет большое значение для контроля протекания биохимических реакций. Датчик на основе двух нанопроволочных транзисторов п- и р-типа позволяет определять относительное локальное изменение рН (с чувствительностью ~10 ионов водорода [Н+] в окрестностях чувствительного элемента).The high sensitivity of the sensor relative changes in pH concentration is of great importance for monitoring the progress of biochemical reactions. A sensor based on two nanowire transistors of p- and p-type allows you to determine the relative local change in pH (with a sensitivity of ~ 10 hydrogen ions [H +] in the vicinity of the sensitive element).

С целью расширения области применения датчика поверхность нанопроволок может быть функционализирована различными поверхностно-активными веществами для определения специфического взаимодействия поверхности чувствительного элемента с анализируемым веществом. Так, после функционализации датчик может быть использован как биосенсорное устройство с очень высокой чувствительностью.In order to expand the scope of the sensor, the surface of the nanowires can be functionalized with various surfactants to determine the specific interaction of the surface of the sensitive element with the analyte. So, after functionalization, the sensor can be used as a biosensor device with very high sensitivity.

Формирование нанопроволочных систем на поликремнии позволит значительно снизить стоимость приборов.The formation of polysilicon nanowire systems will significantly reduce the cost of devices.

Claims (14)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Чувствительный элемент датчика измерения электрохимического потенциала в жидких средах, содержащий истоковые электроды р-типа и п-типа и общий стоковый электрод, имеющий области р-типа и п-типа, электроды выполнены на диэлектрическом слое подложки, истоковые электроды соединены с соответствующими областями стокового электрода нанопроволоками, покрытыми диэлектрическим слоем, причем стоковый и истоковые электроды изолированы.1. A sensitive element of the sensor for measuring the electrochemical potential in liquid media, containing p-type and p-type source electrodes and a common stock electrode having p-type and p-type areas, the electrodes are made on the dielectric layer of the substrate, the source electrodes are connected to the corresponding areas the stock electrode with nanowires coated with a dielectric layer, the stock and source electrodes being isolated. 2. Чувствительный элемент датчика по п.1, отличающийся тем, что подложка выполнена из кремния на изоляторе или поликремния на изоляторе.2. The sensor element according to claim 1, characterized in that the substrate is made of silicon on the insulator or polysilicon on the insulator. 3. Чувствительный элемент датчика по пп.1, 2, отличающийся тем, что стоковый и истоковые электроды выполнены из кремния или поликремния.3. The sensitive element of the sensor according to claims 1, 2, characterized in that the drain and source electrodes are made of silicon or polysilicon. 4. Чувствительный элемент датчика по пп.1-3, отличающийся тем, что концентрация примеси в стоковом, истоковых электродах составляет 1019-1021 см-3.4. The sensor element according to claims 1 to 3, characterized in that the concentration of impurities in the drain, source electrodes is 10 19 -10 21 cm -3 . 5. Чувствительный элемент датчика по пп.1-4, отличающийся тем, что диаметр нанопроволок составляет 5-100 нм.5. The sensor element according to claims 1 to 4, characterized in that the diameter of the nanowires is 5-100 nm. 6. Чувствительный элемент датчика по пп.1-5, отличающийся тем, что длина нанопроволок составляет от 50 нм до 10 мкм.6. The sensor element according to claims 1 to 5, characterized in that the length of the nanowires is from 50 nm to 10 μm. 7. Чувствительный элемент датчика по пп.1-6, отличающийся тем, что расстояние между нанопроволоками, соединяющими стоковый и истоковые электроды, составляет от 5 нм до 100 мкм.7. The sensor element according to claims 1 to 6, characterized in that the distance between the nanowires connecting the drain and source electrodes is from 5 nm to 100 μm. 8. Чувствительный элемент датчика по пп.1-7, отличающийся тем, что нанопроволоки легированы, причем концентрация легирующей примеси в нанопроволоках составляет 1014-1019 см-3.8. The sensor element according to claims 1 to 7, characterized in that the nanowires are doped, and the concentration of the dopant in the nanowires is 10 14 -10 19 cm -3 . 9. Чувствительный элемент датчика по пп.1-8, отличающийся тем, что обе нанопроволоки легированы одинаковым типом легирующей примеси.9. The sensor element according to claims 1 to 8, characterized in that both nanowires are doped with the same type of dopant. 10. Чувствительный элемент датчика по пп.1-7, отличающийся тем, что обе нанопроволоки легированы разными типами легирующей примеси.10. The sensor element according to claims 1 to 7, characterized in that both nanowires are doped with different types of dopants. 11. Чувствительный элемент датчика по пп.1-10, отличающийся тем, что диэлектрический слой, нанесенный на нанопроволоки, имеет толщину от 5 до 200 нм.11. The sensor element according to claims 1 to 10, characterized in that the dielectric layer deposited on the nanowires has a thickness of 5 to 200 nm. 12. Чувствительный элемент датчика по пп.1-11, отличающийся тем, что нанопроволока располо жена над диэлектрическим слоем подложки.12. The sensor element according to claims 1-11, characterized in that the nanowire is located above the dielectric layer of the substrate. 13. Чувствительный элемент датчика по пп.1-11, отличающийся тем, что нанопроволока расположена на диэлектрическом слое подложки.13. The sensor element according to claims 1 to 11, characterized in that the nanowire is located on the dielectric layer of the substrate. 14. Чувствительный элемент датчика по пп.1-11, отличающийся тем, что нанопроволока расположена частично заглубленной в диэлектрический слой подложки.14. The sensor element according to claims 1 to 11, characterized in that the nanowire is partially buried in the dielectric layer of the substrate.
EA201200798A 2012-06-05 2012-06-05 Sensitive pick up element EA020321B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201200798A EA020321B1 (en) 2012-06-05 2012-06-05 Sensitive pick up element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201200798A EA020321B1 (en) 2012-06-05 2012-06-05 Sensitive pick up element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201200798A1 EA201200798A1 (en) 2013-12-30
EA020321B1 true EA020321B1 (en) 2014-10-30

Family

ID=49955757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201200798A EA020321B1 (en) 2012-06-05 2012-06-05 Sensitive pick up element

Country Status (1)

Country Link
EA (1) EA020321B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU178317U1 (en) * 2017-02-17 2018-03-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) FIELD TRANSISTOR FOR DETERMINING BIOLOGICALLY ACTIVE COMPOUNDS
RU2740358C1 (en) * 2017-08-01 2021-01-13 Иллюмина, Инк. Field sensors

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050247961A1 (en) * 2004-03-09 2005-11-10 Chongwu Zhou Chemical sensor using semiconducting metal oxide nanowires
WO2009013754A1 (en) * 2007-07-24 2009-01-29 Technion Research And Development Foundation Ltd. Chemically sensitive field effect transistors and use thereof in electronic nose devices
US20100330687A1 (en) * 2006-07-31 2010-12-30 International Business Machines Corporation Ultra-sensitive detection techniques
RU2435730C1 (en) * 2010-07-13 2011-12-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик Министерство образования и науки Method to manufacture nanosized wire silicon structures

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050247961A1 (en) * 2004-03-09 2005-11-10 Chongwu Zhou Chemical sensor using semiconducting metal oxide nanowires
US20100330687A1 (en) * 2006-07-31 2010-12-30 International Business Machines Corporation Ultra-sensitive detection techniques
WO2009013754A1 (en) * 2007-07-24 2009-01-29 Technion Research And Development Foundation Ltd. Chemically sensitive field effect transistors and use thereof in electronic nose devices
RU2435730C1 (en) * 2010-07-13 2011-12-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик Министерство образования и науки Method to manufacture nanosized wire silicon structures

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU178317U1 (en) * 2017-02-17 2018-03-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова" (МГУ) FIELD TRANSISTOR FOR DETERMINING BIOLOGICALLY ACTIVE COMPOUNDS
RU2740358C1 (en) * 2017-08-01 2021-01-13 Иллюмина, Инк. Field sensors

Also Published As

Publication number Publication date
EA201200798A1 (en) 2013-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10119955B2 (en) High-resolution molecular sensor
US9234872B2 (en) Chemical sensing and/or measuring devices and methods
Regonda et al. Silicon multi-nanochannel FETs to improve device uniformity/stability and femtomolar detection of insulin in serum
US8241939B2 (en) Semiconductor nanowire sensor device and method for manufacturing the same
Zhou et al. Silicon nanowire pH sensors fabricated with CMOS compatible sidewall mask technology
US20110316565A1 (en) Schottky junction si nanowire field-effect bio-sensor/molecule detector
WO2012125727A1 (en) Calibration of nanostructure sensors
Ginet et al. CMOS-compatible fabrication of top-gated field-effect transistor silicon nanowire-based biosensors
Dong et al. Fabrication and testing of ISFET based pH sensors for microliter target solutions
US10908155B2 (en) Biological sensing system
LU101020B1 (en) Ion-sensitive field effect transistor
Jayakumar et al. Wafer-scale HfO2 encapsulated silicon nanowire field effect transistor for efficient label-free DNA hybridization detection in dry environment
KR101927415B1 (en) Nanogap device and signal processing method from the same
US20210325339A1 (en) Biosensor Devices and Methods of Forming the Same
Knopfmacher et al. Dual gated silicon nanowire field effect transistors
Chang et al. Impedimetric phosphorene field-effect transistors for rapid detection of lead ions
EA020321B1 (en) Sensitive pick up element
KR20120021683A (en) Field effect transistor biosensor based on field effect transistor and method for fabricating the same
Lehoucq et al. Highly sensitive pH measurements using a transistor composed of a large array of parallel silicon nanowires
Rahman et al. Top-down fabrication of silicon nanowire sensor using electron beam and optical mixed lithography
US20070095660A1 (en) Sensor
Humayun et al. Effect of pH on the capacitive behavior of microgap sensor
Rollo A new design of an electrochemical (bio) sensor: High Aspect Ratio Fin-FET
Chang et al. Top-down fabricated polysilicon nanoribbon biosensor chips for cancer diagnosis
Hashim et al. Polysilicon nanogap structure development using size expansion technique

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU

NF4A Restoration of lapsed right to a eurasian patent

Designated state(s): BY RU