摘要：传统的液栅型石墨烯场效应管虽然灵敏度高,但是石墨烯沟道极易被污染,致使器件的稳定性减小,不能被重复利用.为此,我们设计制造了一种顶栅石墨烯离子敏场效应管,以化学气相沉积生长的石墨烯为沟道,通过原子层沉积在石墨烯表面沉积绝缘层Hf O2/Al2O3,其中Al2O3作为敏感膜,Hf O2/Al2O3作为石墨烯及电极的保护膜.经过一系列的电学表征和测试发现,相较于液栅型石墨烯场效应管,顶栅石墨烯场效应管具有更高的信噪比、更好的稳定性.为了利用顶栅石墨烯进行生物分子的检测,我们将单链DNA修饰在Al2O3表面,成功检测到了修饰DNA前后的信号差异,并结合荧光修饰的表征验证了顶栅石墨烯场效应管用于生物传感器的可行性.

关键词：石墨烯 场效应管 

单位：上海大学 上海市应用数学和力学研究所 上海200072 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 传感技术联合国家重点实验室 上海200050