采用高k介电材料的高性能鳍式场效应晶体管电化学传感器
应用物理
2019-07-26 v1
摘要
在这项工作中，我们将具有高高宽比的鳍式场效应晶体管（Fin-FET）与高k介电材料相结合，研究化学场效应晶体管（chemical-FET）的优化设计，以提供更高的跨导（从而更好的信噪比）、增大的动态范围以及化学稳定性。我们使用 pH 传感来验证该设计。我们探究了二氧化硅、氧化铝和氧化铪作为感测 pH 的介电材料的灵敏度与响应线性度，并比较了它们在不同酸中的化学稳定性。传感器的高高宽比鳍状几何结构提供了高电流，以及比传统硅纳米线更可靠的平面传导沟道。氧化铪 Fin-FET 配置表现最佳，其输出与转移特性均呈现最线性的响应，提供了更宽的动态范围。氧化铪还展现出最佳的化学稳定性。因此，我们认为所开发的高高宽比 Fin-FET/高k介电系统能为基于 FET 的传感器提供性能的最佳折衷。
引用
@article{arxiv.1907.11022,
title = {High Performance Fin-FET electrochemical sensor with high-k dielectric materials},
author = {Serena Rollo and Dipti Rani and Wouter Olthuis and César Pascual García},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.11022},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 4 figures