生物传感器在生物医学诊断、环境监测和药物研发中具有变革潜力。石墨烯基表面等离子共振（SPR）生物传感器因高灵敏度、可扩展性和低成本制备而备受关注。本研究探讨石墨烯基 SPR 生物传感器的工作原理与设计方法，重点分析电解质门控对传感性能的影响，并将石墨烯量子电容作为提高性能预测准确性的关键参数纳入模型。通过计算分析灵敏度与关键性能指标...
基于石墨烯的离子敏感场效应晶体管（GFET）可作为生物传感器，其核心机制是电解质与石墨烯沟道界面形成双电层（EDL），从而通过界面电场调控沟道载流子浓度，实现高灵敏度、可扩展且低成本的检测。本文围绕该类器件的工作原理与现有建模方法展开，以钠离子（Na+）为案例，比较不同双电层模型对石墨烯生物传感器检测性能的影响，并系统考虑石墨烯量子...
稳健的电解质门控有机场效应晶体管（EGOFET）是开发生物传感器件的关键，但在水相或真实生物流体中工作时，有机半导体通道材料易发生降解，导致长期与操作稳定性不足。本文以商用 p 型聚合物聚-3-己基噻吩（P3HT）为沟道材料，研究水门 EGOFET 的关键稳定性参数，包括抑制寄生电化学过程、优化测量协议以及评估工作条件对器件寿命的影...
离子敏感场效应晶体管（ISFET）作为有前景的生物化学传感器，已广泛应用于生物化学传感领域。近年来，由离子电解质门控的新型场效应晶体管因极强的电双层（EDL）门控效应而备受关注。在这类器件中，半导体/电解质界面处由离子诱导形成的 EDL 电容可有效调控半导体沟道载流子密度。凭借大比电容、低工作电压和敏感界面特性，多种电双层晶体管（E...
本研究开发基于单层石墨烯二维通道的电解质门控场效应晶体管（EGFET），用于无标记检测DNA杂交，检测限达阿托摩尔水平，并可区分单核苷酸多态性。通过芘衍生物异双官能连接子将探针DNA固定于石墨烯表面，实现SNP级目标特异性。生物识别事件引起石墨烯电荷中性点（Dirac点）门电压正向偏移。器件显示24 mV/dec灵敏度，检测限25 ...
过去十年，电解质门控石墨烯场效应晶体管（EGGFET）生物传感器取得显著进展，但仍处于概念验证阶段。本文研究了电解质基质效应，包括电解质组成、pH 和离子强度，证明电解质基质的变化会显著影响石墨烯沟道的费米能级和 EGGFET 生物传感器的灵敏度。这归因于电解质与石墨烯界面之间由极化诱导的相互作用，可导致石墨烯沟道费米能级的显著调制...
本文提出一种基于新型电解质门控场效应晶体管（EGOFET）的无标记免疫传感器，用于超灵敏检测C-反应蛋白（CRP）。识别层由抗CRP单克隆抗体物理吸附于聚-3-己基噻吩（P3HT）有机半导体表面制备，并用非离子亲水聚合物封闭，以减少非特异性相互作用并改善抗体取向。整个生物分子固定无需预处理有机半导体表面，功能化过程在30 min内完...