本文对基于硅/二氧化硅（Si/SiO2）、多壁碳纳米管（MWCNT）和 MXene/高k介电材料的 pH 生物场效应晶体管（BioFET）传感器进行了理论分析与比较研究。pH 的准确快速测量对临床诊断、环境监测、食品质量控制和工业过程管理具有重要意义，而传统方法在灵敏度、选择性、便携性和连续监测方面存在局限。作者分别构建了三种 Bi...
石墨烯是由sp2杂化碳原子构成的二维六角晶格材料，具有优异的电导率、机械强度和高比表面积，可作为高效生物传感平台。其离域π电子体系有利于快速电荷传输，并可借助生物界面进行多样化表面功能化。本文综述了石墨烯基生物传感器的核心检测机制：在光学传感中，表面等离子共振（SPR）与表面增强拉曼散射（SERS）因石墨烯强光–物质相互作用而提升灵...
本文通过量子模拟方法研究了缩小尺寸对新型无标记DNA传感器灵敏度的提升作用。该传感器基于亚10 nm介电调制过渡金属二硫化物场效应晶体管（DM-TMD FET），采用弹道输运条件下自洽求解量子输运方程与静电方程的计算方法。研究利用介电调制作为无标记生物传感机制，用于检测中性DNA分子，并系统分析了能带轮廓、电荷密度、电流谱、局域态密...
转基因生物（GMO）食品和饲料的无序流通日益成为全球关注问题，主要源于对其潜在危害的信息有限。GMO种类和结构不断增多，使检测、溯源和安全监测面临挑战。传统上，GMO检测主要依赖分子方法，其中PCR方法研究最多并被视为金标准。然而，等温核酸扩增方法虽然研究相对较少，却具有巨大潜力，尤其在与生物传感器平台结合时，可构建高效、通用的传感...
本研究开发两种MoS2与石墨烯垂直异质结构——MoS2/石墨烯（MG）和石墨烯/MoS2（GM）——用于场效应晶体管（FET）生物传感器中的生物分子检测。利用MoS2和石墨烯不同性质，对每种构型采用专门功能化：石墨烯上覆盖MoS2时采用基于硅烷的三乙氧基硅基丁醛（TESBA）法，MoS2上覆盖石墨烯时采用1-芘丁酸N-羟基琥珀酰亚胺...
随着低成本生物传感器需求增长，二硫化钼（MoS2）等新材料受到关注。MoS2 具有导电性、高比表面积和原子级薄层结构，可实现生物标志物的超灵敏检测，并适用于医疗、环境监测和食品安全。与传统材料相比，MoS2 可通过场效应或等离子体共振位移实现无标记检测，同时保持生物相容性和低成本制备优势，有助于疾病早期诊断。本文综述了 MoS2 基...
本研究通过系统分析氧化石墨烯（GO）片径对还原氧化石墨烯（rGO）场效应晶体管（FET）生物传感器性能的影响，探索 rGO-FET 传感效能的优化策略。在可控条件下制备了片径约 1、10 和 20 μm 的 GO 片，并利用扫描电子显微镜（SEM）和 X 射线光电子能谱（XPS）表征其尺寸、表面积、形貌及 C/O 比。随后构建 rG...