离子敏感场效应晶体管（ISFET）因生物分子固有电荷可改变晶体管电流或阈值电压而被广泛用于生物分子检测。为进一步提升ISFET生物传感器性能，本文提出一种利用隧穿场效应晶体管（TFET）优势的对称U形栅TFET-ISFET混合无标记生物传感器（SU-ISFET）。该器件采用高k HfO2 U形栅介质、Al2O3顶层传感氧化物、p+ ...
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...
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...
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）...
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...
本文提出一种基于边缘场电容概念的双栅隧穿场效应晶体管生物传感器（FFC-bioTFET），用于无标记检测中性与带电生物分子。与传统在栅氧化层刻腔的 bio-TFET 相比，该器件在源区上方及栅金属附近的间隔层中形成空腔，简化工艺并提高可扩展性。当生物分子进入空腔时，其介电常数或电荷改变栅金属边缘场，进而调制源-沟道隧穿结的隧穿势垒宽...
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...
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...
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...
本文报道一种基于In1−xGaxAs/Si异质结无掺杂隧穿场效应晶体管（HJ-DL-TFET）的生物传感器，用于在唾液和血清中对乳腺癌生物标志物C-erbB-2进行高灵敏、实时电学检测。该器件采用无掺杂扩展栅异质结构，并在双栅下方设置嵌入式纳米腔，以利用界面电荷调制效应精确识别体液中的抗原。作者利用SILVACO ATLAS进行二维...
本文研究了考虑双极性输运的纳米线全环绕栅隧穿场效应晶体管（GAA-TFET）生物传感器性能。该传感器采用栅-漏重叠结构，并利用介电调制技术将目标生物分子固定在重叠栅-漏下方弯曲纳米空腔中。纳米线 GAA-TFET 对沟道具有较强控制能力，可显著降低漏电流。作者将 TFET 的双极性特性转化为传感优势，通过双极性漏电流的变化检测生物分...
本文提出一种基于介电调制双源沟槽栅隧穿场效应晶体管（DM-DSTGTFET）的生物传感器，用于无标记检测生物分子。该器件采用双源结构和沟槽栅以增强开态电流并产生双向电流；在 1 nm HfO2 栅氧化层上方刻蚀两个纳米空腔，供生物分子填充。利用 TCAD 二维仿真研究其灵敏度，分析不同介电常数、空腔厚度及带电生物分子对转移特性、Io...
无标记生物分子传感器因操作简便而被广泛研究。L形隧穿场效应晶体管（LTFET）具有低亚阈值摆幅、低关态电流和低功耗，适合用于生物传感器。在介电调制LTFET（DM-LTFET）中，沿竖直方向在栅电极下方刻蚀腔体并填充生物分子，从而实现传感功能。本文利用二维TCAD仿真器研究DM-LTFET传感器的灵敏度，分析不同生物分子介电常数、腔...