申请人:中国电子科技集团公司第十三研究所
发明人:王晶晶 冯志红 何泽召
摘要:本发明公开了一种三维结构的氢终端金刚石场效应晶体管生物传感器及其制备方法,涉及半导体器件的制作方法技术领域。所述传感器包括金刚石基片,所述金刚石基片的上、下表面形成有氢端基金刚石层,每层氢端基金刚石层上形成有漏电极和源电极,所述漏电极和源电极之间的氢端基金刚石层上形成有捕获层,所述捕获层上形成有栅电极。所述传感器具有高效率、高灵敏度、分析速度快、体积小、试样用量少,成本低、易于大批量制备的优点。 主权利要求:1.一种三维结构的氢终端金刚石场效应晶体管生物传感器,其特征在于:所述传感器包括金刚石基片(1),所述金刚石基片(1)的上、下表面形成有氢端基金刚石层(2),每层氢端基金刚石层(2)上形成有漏电极(3)和源电极(4),所述漏电极(3)和源电极(4)之间的氢端基金刚石层(2)上形成有捕获层(5),所述捕获层(5)上形成有栅电极(6)。
2.根据权利要求1所述的三维结构的氢终端金刚石场效应晶体管生物传感器,其特征在于:所述漏电极(3)和源电极(4)的制作材料为Au、Ti、Pt、Ag、Cr、Cu中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的三维结构的氢终端金刚石场效应晶体管生物传感器,其特征在于:所述捕获层(5)的制作材料为金属、金属的氧化物或金属的氮化物。
4.根据权利要求1所述的三维结构的氢终端金刚石场效应晶体管生物传感器,其特征在于:所述捕获层(5)的制作材料为Au,Ti,Pt,Ag,Cr,Cu中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的三维结构的氢终端金刚石场效应晶体管生物传感器,其特征在于:所述捕获层(5)的制作材料为Al2O3,NiOx,SnOx,TiOx、W2O5、ZrO或ZnOLangmuir-Blodegett 膜。
6.根据权利要求1所述的三维结构的氢终端金刚石场效应晶体管生物传感器,其特征在于:所述栅电极(6)的制作材料为Al,Ni,Sn,Ti,W,Ag中的一种或几种。
7.一种三维结构的氢终端金刚石场效应晶体管生物传感器制作方法,其特征在于包括如下步骤: 1)在金刚石基片(1)的上下表面制备氢端基金刚石层(2); 2)分别在氢端基金刚石层(2)表面制作源电极(4)和漏电极(3); 3)在源电极(4)与漏电极(3)间的氢端基金刚石层(2)上沉积捕获层(5); 4)在捕获层(5)上制作栅电极(6)。
8.根据权利要求7所述的三维结构的氢终端金刚石场效应晶体管生物传感器制作方法,其特征在于:所述步骤1)中通过氢等离子体处理、直流电弧、高温退火或高温高压方法在金刚石表面制作氢端基金刚石层(2)。
9.根据权利要求7所述的三维结构的氢终端金刚石场效应晶体管生物传感器制作方法,其特征在于:所述漏电极(3)和源电极(4)的制作材料为Au、Ti、Pt、Ag、Cr、Cu中的一种或几种;所述栅电极的制作材料为Al,Ni,Sn,Ti,W,Ag中的一种或几种。
10.根据权利要求7所述的三维结构的氢终端金刚石场效应晶体管生物传感器制作方法,其特征在于:所述捕获层(5)的制作材料为金属、金属的氧化物或金属的氮化物。