基于介电调制双栅双层电极有机薄膜晶体管的无标记生物传感器：仿真研究与灵敏度分析
仪器与探测器
2022-05-31 v1
摘要
提出一种基于介电调制双栅双层电极有机薄膜晶体管（DMDGBE-OTFT）的传感器用于无标记生物分子检测。DMDGBE-OTFT 的双栅用于在有机半导体两侧形成两个对称栅极欠交叠区。生物分子在两栅欠交叠区的平行固定改变了 DMDGBE-OTFT 的开启电流（ION）。双层电极亦用于显著降低势垒高度以提升所提器件性能。当生物分子固定于栅极欠交叠区时，利用二维物理数值仿真，依据漏极电流变化评估 DMDGBE-OTFT 对不同介电常数及相应电荷密度生物分子识别的灵敏度。采用 ATLAS TCAD 工具研究 DMDGBE-OTFT 的灵敏度性能。相较于近期报道的基于 OTFT 的无标记生物分子检测生物传感器，所提 DMDGBE-OTFT 灵敏度高出 24.2%。因其柔性、高灵敏度、生物相容性及低成本，DMDGBE-OTFT 生物传感器在未来柔性生物传感应用中具较大潜力。
引用
@article{arxiv.2205.15041,
title = {Dielectric-Modulated Double Gate Bilayer Electrode Organic Thin Film Transistor-based Biosensor for Label-Free Detection: Simulation Study and Sensitivity Analysis},
author = {Sushil Kumar Jain and Amit M. Joshi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.15041},
year = {2022}
}
备注
16 pages, 11 Figures, 4 Tables