Peneliti melaporkan biosensor berbasis finFET terkecil untuk deteksi molekul dengan sensitivitas tinggi
Electronics

Peneliti melaporkan biosensor berbasis finFET terkecil untuk deteksi molekul dengan sensitivitas tinggi


Bagian membujur skematis di sepanjang saluran perangkat FET. Kredit: imec

Imec telah menghadirkan finFET silikon terkecil yang berfungsi sebagai biosensor. Mencapai dimensi ultrasmall (lebar sirip 13 nm dan panjang gerbang 50 nm) dan dibuat dengan aliran proses yang kompatibel dengan CMOS di ruang bersih 300 mm imec, imec membayangkan produksi volume dan integrasi ke alat deteksi hemat biaya, throughput tinggi, dengan puluhan ribu BioFET ini bekerja secara paralel. Dengan batas deteksi puluhan molekul yang ditunjukkan saat ini, imec pada akhirnya menargetkan BioFET yang sangat akurat yang mendeteksi molekul DNA tunggal.

Karena integrasinya yang tinggi dan potensi biaya rendah, transistor efek medan (FET) telah mendapatkan banyak minat untuk aplikasi biosensing seperti DNA, protein dan deteksi virus serta penginderaan pH. Ketika biomolekul mengikat permukaan dielektrik yang dimodifikasi secara kimiawi dari gerbang, tegangan ambangnya berubah, menghasilkan sinyal yang dapat diukur. Terlepas dari kemajuan penelitian yang berkelanjutan di bidang ini, perangkat BioFET belum memberikan semua potensinya menjadi produk yang sukses. Imec telah mempelajari bagaimana perangkat CMOS FET generasi lanjutan, yang disebut finFET dengan gerbang panjang pendek tiga dimensi dapat meningkatkan sensitivitas BioFET dan membuka aplikasi baru. FinFET ini memiliki keunggulan dalam hal integrasi dan paralelisasi yang tinggi tetapi sangat sedikit yang dipahami tentang potensinya sebagai BioFET.

Dengan perangkat bio finFET dengan panjang hingga 50 nanometer, imec telah menunjukkan sinyal yang kuat untuk hibridisasi DNA dan deteksi puluhan molekul DNA di permukaan finFET skala nano. Berdasarkan eksperimen dan simulasi, imec memprediksi deteksi molekul tunggal dengan signal to noise ratio (SNR)> 5 menjadi mungkin dengan finFET sub-70 nm.

Imec menghadirkan biosensor berbasis finFET terkecil untuk deteksi molekul dengan sensitivitas tinggi

Gambar 3D biosensor finFET dengan molekul DNA (merah) yang menempel pada permukaan sensor FET. Kontak sumber dan saluran diwakili dalam emas. Kredit: imec

“Berdasarkan rasa lapar kami yang tak pernah terpuaskan akan komputasi dan akses data yang semakin cepat, industri semikonduktor telah mencapai titik di mana kami sekarang dapat mengintegrasikan sejumlah besar perangkat skala nano ke dalam sistem yang sangat kompleks dan ini hanya pada beberapa milimeter persegi silikon menggunakan pendekatan manufaktur massal yang mencapai presisi hampir atom, “kata Peter Peumans, CTO Health technology di imec. “Kami memanfaatkan kemampuan ini tidak hanya untuk membangun komputer atau perangkat komunikasi yang lebih baik, tetapi untuk mengaktifkan alat berbasis chip untuk ilmu hayati yang mengubah permainan dalam kemampuannya untuk mengungkapkan detail tentang biologi yang sampai sekarang tidak dapat diakses.”

Imec menghadirkan biosensor berbasis finFET terkecil untuk deteksi molekul dengan sensitivitas tinggi

Penampang 3D biosensor finFET DNA (merah) di mana rongga di lapisan pasif oksida memungkinkan gerbang cairan. Kontak sumber dan saluran diwakili dalam emas. Kredit: imec


Penerus FinFET untuk 7nm dan seterusnya


Informasi lebih lanjut:
Kertas IEDM 2021 35,4 50 nm Panjang Gerbang FinFET Biosensor & Outlook untuk Deteksi Molekul Tunggal

Kutipan: Peneliti melaporkan biosensor berbasis finFET terkecil untuk deteksi molekul sensitivitas tinggi (2021, 18 Januari) diambil pada 25 Januari 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-01-smallest-finfet-based-biosensor-high-sensitivity -molecule.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel Hongkong