本文提出一种基于隧穿场效应晶体管（TFET）的新型介电调制生物传感器。该器件由位于 n+ 漏区上方的双无掺杂隧穿结构成，采用湿法刻蚀在栅介质中形成两个空腔；当不同生物分子进入空腔时，栅极静电完整性随之改变，从而调制器件电学特性。利用 Silvaco ATLAS 器件仿真器开展数值模拟，结果表明，考虑陷阱辅助隧穿（TAT）会显著影响生...
近年来，基于隧道场效应晶体管（TFET）的无标记生物传感器通过在栅极下方引入纳米间隙，以电学方式感知生物分子特性，受到广泛关注。本文提出一种新型异质结无结隧道场效应晶体管（HJLTFET）生物传感器，其控制栅由隧穿栅（TG）和辅助栅（AG）两部分组成，二者具有不同功函数，可用于调控和调节不同生物分子的检测灵敏度。此外，在源区上方引入...
本文研究了带栅堆叠（GS）与不带栅堆叠的 n 型无结（JL）双栅（DG）MOSFET 生物传感器性能，采用介电调制（DM）方法检测纳米间隙腔内的中性与带电生物分子。通过 Silvaco ATLAS 器件模拟器对两种结构进行电学验证，并比较其阈值电压、开/关电流比、噪声及模拟/射频参数。结果显示，GSDG-MOSFET 生物传感器阈值...
本文提出一种具有四栅结构和源端工程的新型肖特基势垒MOSFET（SB-MOSFET）。器件在沟道源侧采用高k介质HfO2，漏侧采用SiO2，并在源侧引入SiGe口袋区域以提高载流子迁移率。与常规双栅SB-MOSFET相比，该器件具有更高的开/关电流比和更低的亚阈值摆幅。源侧HfO2与SiGe区域增强隧穿概率，而漏侧Al/SiO2结构...
为检测生物分子，本文提出一种基于介电调制堆叠源沟槽栅隧穿场效应晶体管（DM-SSTGTFET）的生物传感器。该器件在栅氧化层两侧刻蚀纳米间隙并填充生物分子，利用生物分子的介电常数或电荷对栅控电场进行调制。堆叠源结构由硅和锗异质材料构成，可同时提高开态电流并降低关态电流；沟槽栅结构可增大隧穿面积和隧穿概率。采用 Sentaurus T...
本文阐述了一种用于无标记检测的介电调制栅极工程异质结隧穿场效应晶体管（GE-HTFET）生物传感器的直流与瞬态响应。选用低直接带隙材料砷化铟（InAs）作为源区，以增强隧穿FET中的带间隧穿。引入扩展栅结构以稳定纳米腔中的生物分子，显著提升开态电流灵敏度。利用SILVACO ATLAS TCAD工具，考虑生物靶标的介电常数k和电荷密...
本文通过 Silvaco-TCAD 模拟评估了带源口袋的垂直双栅 GaSb/Si 隧穿场效应晶体管（V-DGTFET）生物传感器性能。该器件在源区采用小带隙 GaSb，与 Si 沟道形成 GaSb/Si 异质结，以增强源-沟道间带间隧穿并改善漏电流。研究比较了半栅欠重叠与半栅重叠结构作为无标记生物传感器的性能，针对 APTES（κ=...
本文报道了一种基于双腔体介电调制铁电电荷等离子体隧穿场效应晶体管（FE-CP-TFET）的生物传感器，用于增强生物分子检测灵敏度。通过在源-栅介质界面刻蚀纳米腔体并引入 underlap 与介电调制机制，实现无标记、超灵敏的生物分子检测。铁电材料作为栅堆叠产生负电容效应，可放大低栅压；电荷等离子体技术用于形成源漏区，避免金属掺杂带来...
近年来，高性能介电调制场效应晶体管（DMFET）因沟道长度可小于等于100 nm而受到即时诊断应用关注。本文提出并系统研究了异质栅金属介电调制无结纳米管场效应晶体管（DM-JLNFET）架构，用于无标记电化学生物传感，并采用大量数值器件仿真进行验证。该设计利用纳米管结构对沟道静电的强控制以及无结结构在电子注入和抑制短沟道效应方面的优...
介电调制（DM）场效应晶体管（FET）因可用于生物分子的无标记检测而受到广泛关注，但短沟道效应会限制其灵敏度、可扩展性和能效。为充分发挥 DM-FET 生物传感器的潜力，本文提出一种高可扩展、高灵敏且节能的纳米管隧穿场效应晶体管（NT-TFET）生物传感器，用于无标记检测生物分子。该器件通过修改传统 NT-TFET 结构，在源-沟道...