Liquid-Gated Field-Effect Transistor-Based Biosensor for Uric Acid Detection.
监测尿酸（UA）浓度对评估代谢紊乱、肾功能及整体代谢平衡至关重要。本文报道了一种基于液体栅极场效应晶体管（FET）的尿酸生物传感器，采用水热法在硅/二氧化硅（Si/SiO2）衬底上制备垂直排列的氧化锌（ZnO）纳米棒（NRs），并通过物理吸附固定尿酸酶（uricase）。该器件以 Ag/AgCl 参比电极作为液离子栅，在磷酸盐缓冲液...
Machine-Learning-Assisted Buried-Window FET Sensors for High-Reliability and High-Sensitivity Applications.
本文提出一种用于高灵敏度无标记生物传感的新型双埋窗无结场效应晶体管（DBW-FET）。该器件在埋氧层（BOX）中的活性通道下方集成一个 N 型和一个 P 型埋窗，并在栅区设置两个纳米腔作为生物分子识别位点。双埋窗形成两个耗尽区，可增强栅极对通道的静电耦合、抑制短沟道效应并提高生物分子结合引起的电学响应。作者采用 Silvaco TC...
A Suspended Graphene Field-Effect Transistor for Ultra-Sensitive and Label-Free Detection of Cancer Biomarker miR-21.
microRNA-21（miR-21）是多种癌症的关键生物标志物，其高灵敏检测对早期诊断至关重要，但传统方法常受灵敏度不足和操作复杂限制。本文报道了一种基于悬空石墨烯场效应晶体管（GFET）的无标记生物传感器，用于直接电学检测 miR-21。悬空结构将石墨烯沟道与基底诱导的干扰隔离，从而提高载流子迁移率并降低电噪声。经特异性探针表面...
Design and performance analysis of a vertically stacked gate-all-around nanosheet FET with embedded nanocavity for biosensing applications.
本文通过 TCAD 仿真设计并分析了一种垂直堆叠全栅介电调制纳米片场效应晶体管（DM-NSFET）生物传感器，用于无标记检测 SW620、HEK293 等癌症生物分子以及 DNA、明胶等生物分子。该器件在栅极电极下方的 HfO2 介质两侧嵌入纳米空腔，使生物分子进入空腔并调制器件电学特性；全栅结构增强栅控能力并提高灵敏度。研究从亚阈...
Ultra-Sensitive Detection of Mercury by Using Field-Effect Transistor Biosensors Based on Single-Walled Carbon Nanotubes.
近年来，人类活动排放的汞持续增加，地表水中的汞沉降至沉积物，并在微生物作用下直接或间接转化为汞离子（Hg2+）化合物（如二甲基汞）。Hg2+ 具有高毒性和生物富集性，可在鱼、米等食品中积累，严重威胁人类健康。现有比色法和荧光生物传感器等实际 Hg2+ 检测方法常受灵敏度和选择性限制，亟需发展高灵敏、高选择的检测手段。DNA 成本低、...
Highly Sensitive Si-Based Electrolyte-Gated Transistor Array for Multiplexed Detection of Arboviruses.
本研究报道了一种基于硅基电解质栅晶体管（EGT）阵列的虫媒病毒多重检测方法。采用常规硅微加工工艺制备4×4 EGT阵列，器件具有低阈值电压约0.8 V、亚阈值摆幅75 mV/dec、栅极漏电流<10 pA等优良本征电学特性，器件间差异小，为多重检测提供稳定基线。将特异性识别黄热病毒非结构蛋白1（YF）、登革病毒非结构蛋白1（DN）和...
Ge/In
本文提出一种漏极工程Ge/In0.53Ga0.47As异质结无掺杂隧穿场效应晶体管（DE-HJ-DLTFET）生物传感器，用于无标签生物分子检测。为降低制造成本并抑制随机掺杂涨落（RDF）效应，该器件采用无掺杂TFET结构；在源-沟道界面引入Ge/In0.53Ga0.47As异质结以降低隧穿势垒，从而提高漏极电流（IDS）和亚阈值摆...
AuNis modified AlGaN/GaN HEMT biosensor for reliable detection of small Rho GTPases in Jurkat T cell lysate.
高灵敏且稳定的生物传感器对疾病早期筛查和治疗至关重要。AlGaN/GaN 高电子迁移率晶体管（HEMT）生物传感器凭借独特的二维电子气（2DEG）通道具有巨大潜力，但金纳米材料在 HEMT 表面易聚集、分布不均，限制了器件可靠性与重现性。本文首次将金纳米岛（AuNis）用作 AlGaN/GaN HEMT 的传感膜。pH 检测的高灵敏...
Exploration and Analysis of GaN-Based FETs with Varied Doping Concentration in Nano Regime for Biosensing Application.
本研究系统考察了一种基于氮化镓（GaN）沟道的纳米生物传感器，其采用介电调制三栅鳍式场效应晶体管（TGFinFET）结构，并分别引入均匀掺杂与高斯掺杂沟道。器件在栅极区域下方设置纳米空腔，用于容纳并分析多种生物分子。栅介质采用氧化铪（HfO2），介电常数为25，可增强器件开关比。研究评估了与生物分子识别相关的电学参数，包括开关比、漏...
Enhanced RF analog linearity in metal gate modulated heterojunction based uniform TFET for label-free detection of dengue NS1 protein.
本文研究了用于登革热NS1蛋白无标记检测的对称异质结双介质均匀隧穿场效应晶体管（HJ-DD-UTFET）与非对称源漏异质结双介质均匀隧穿场效应晶体管（A-SD-HJ-DD-UTFET）的模拟/射频及线性性能。非对称器件通过缩短辅助栅、降低漏区厚度并引入Si-GaAs-Si异质结，实现关态电流8.124×10^-17 A/µm，较对称...
Carbon Nanotube-Based Field-Effect Transistor Biosensors for Biomedical Applications: Decadal Developments and Advancements (2016-2025).
2016—2025年，碳纳米管基场效应晶体管（CNT-FET）生物传感器在灵敏度、特异性和快速检测性能方面取得显著进展，推动其在生物医学诊断中的应用。本综述系统总结了换能材料、功能化策略和器件架构方面的关键创新，重点介绍浮栅 CNT-FET 在癌症生物标志物、感染性疾病抗原和神经退行性疾病标志物检测中的应用。双微流控场效应生物传感器...
Toward Personalized Immunotherapeutic Drug Monitoring with Multiplexed Extended-Gate Field-Effect-Transistor Biosensors.
癌症患者治疗选择与优化亟需个体化。便携式即时检测电子生物传感器为精准肿瘤学决策提供突破性方案。本研究展示扩展栅极场效应晶体管（EG-FET）生物传感器用于体内监测免疫治疗药物的浓度与药代动力学，并通过小鼠正电子发射断层成像（PET）和放射性生物分布研究验证 EG-FET 测量。文中提出一种新型间接检测格式，用于适配型嵌合抗原受体 T...
Ultra-sensitive heterojunction double gate BioTFET device for SARS-CoV-2 biomolecules detection.
持续出现的SARS-CoV-2基因突变可能无意中增加人类传播、死亡率和病情加重。由于目前缺乏特异性药物治疗或疫苗，快速检测和有效治疗对控制新冠疫情至关重要。生物TFET相比生物FET具有更高灵敏度和更快响应，而后者更易受较大亚阈值摆幅和短沟道效应影响。本文提出一种介电调制双栅异质结隧穿场效应晶体管生物传感器（DG-bioHTFET）...
Design and investigation of charge plasma-based TMD heterojunction TFET biosensor for ultrasensitive detection.
本文设计并仿真了一种基于电荷等离子体掺杂的过渡金属硫族化合物（TMD）异质结隧道场效应晶体管（TFET）介电调制生物传感器。器件以单层 WTe2 为源、单层 MoS2 为沟道和漏，形成 WTe2–MoS2 异质结，利用能带偏移提高开启电流并抑制双极性电流；电荷等离子体掺杂通过 Pt 源电极和 Hf 漏电极实现 p+ 与 n+ 区域，...
High-Precision Field- Effect Transistor Biosensor for Analyzing Differential Effects of Anti-Cancer Drugs on Cancerous and Non-Cancerous Cells.
介绍一种高精度生物传感器技术，可独立评估抗癌药物对癌性（RAJI）和非癌性（WIL2S）细胞的作用。通过分析并拟合两种药物喜树碱（camptothecin, CPT）和多柔比星（doxorubicin, DOX）作用下的电流变化曲线和转移特性曲线，该技术定量表征药物诱导的细胞电流变化幅度以及药物进入细胞的速率。采用流式细胞术验证两种...
Rapid, Selective, and Ultra-Sensitive Field Effect Transistor-Based Detection of
大肠杆菌（E. coli）是微生物学模式生物，也可引起儿童和老年人严重疾病，并导致食品召回。本文报道了一种基于场效应晶体管（FET）的生物传感器，用于在液体样品中检测活的大肠杆菌。该传感器以硼/氮共掺杂还原氧化石墨烯凝胶（BN-rGO）为换能材料，并在通道表面固定抗体，以识别 E. coli K12 的 O 抗原。在磷酸盐缓冲液（P...
Design of a novel high-sensitive SOI-Junctionless BioFET overcoming sensitivity degradation problems.
本文首次提出一种无标记无结半导体器件新构型，用于提高生物分子识别灵敏度。与传统在栅氧化层中制作纳米空腔不同，该设计将纳米空腔置于沟道区，适用于具有高工作电流的SOI无结生物器件。为更好调控导电机制，在埋氧层内沟道下方制作孔沟槽，通过调制能带提升传感性能。与需要较厚栅氧化层以捕获生物分子的传统生物传感器相比，该器件可在极薄栅氧化层下工...
Sensitive Detection of Oral Leukoplakia: Analyzing P90 Biomarkers in Saliva and Tissue.
口腔癌是全球重大公共卫生问题，吸烟和饮酒是主要危险因素，但早期检测仍对治疗至关重要。本研究报道一种基于晶体管的生物传感器系统，用于检测口腔癌相关蛋白P90（CIP2A）。P90在口腔鳞状细胞癌细胞系和组织中表达升高，而在正常组织中表达较低，可作为口腔癌及癌前病变的诊断标志物。作者将商用无酶葡萄糖试纸条尖端镀金电极进行功能化，通过NH...
Sensitivity analysis of bi-metal stacked-gate-oxide hetero-juncture tunnel fet with Si0.6Ge0.4 source biosensor considering non-ideal factors.
本文提出并模拟了一种采用高-k叠层栅氧的双金属异质结隧穿场效应晶体管（BM-SO-HTFET）生物传感器，其源区采用Si0.6Ge0.4材料。异质结与叠层栅氧的协同作用提高了载流子迁移率并抑制漏电流。双金属栅结构下方的纳米腔作为待测生物分子的结合位点，使生物分子对源-沟道隧穿速率产生更强调控，从而提升器件的ON电流灵敏度。该传感器基...
Solution-Induced Degradation of the Silicon Nanobelt Field-Effect Transistor Biosensors.
基于场效应晶体管（FET）的生物传感器可用于多种样品基质中痕量特异性生物分子的检测，在传染病与疫情监测中具有重要价值。其长期稳定性直接影响传感准确性与可靠性，器件降解可能降低灵敏度与选择性，甚至造成假阳性或假阴性。本文研究了缓冲溶液诱导的硅纳米带FET（NBFET）生物传感器降解行为。该NBFET采用CMOS兼容工艺制备，以局部氧化...