[发明专利]基于MOSFET结构的DNA电化学传感器及其制备方法

权利要求书

1. 一种基于MOSFET结构的DNA电化学传感器，包括CMOS衬底，所述CMOS衬底上沉积有氮化硅层，所述氮化硅层上覆盖二氧化硅绝缘层；其特征在于所述二氧化硅绝缘层为具有微孔结构的微孔阵列，所述微孔侧壁上SiO₂绝缘层通过羧基偶联有DNA探针作为敏感元件。

2. 根据权利要求1所述的基于MOSFET结构的DNA电化学传感器，其特征在于所述DNA探针具有SEQ No：1~3的连续核苷酸序列。

3. 根据权利要求1所述的基于MOSFET结构的DNA电化学传感器，其特征在于所述氮化硅层的厚度为100-300纳米。

4. 根据权利要求1所述的基于MOSFET结构的DNA电化学传感器，其特征在于所述SiO2绝缘层的厚度为1-10微米。

5. 一种权利要求1所述的基于MOSFET结构的DNA电化学传感器的制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

（1）采用低压化学气相淀积方法在CMOS衬底上沉积形成氮化硅层，并根据微孔阵列的排布在所述氮化硅层上覆盖正性光刻胶，通过正胶显影溶解已曝光的光刻胶，然后采用低压化学气相淀积方法生长SiO₂绝缘层；

（2）进行正性光刻胶的剥离，并暴露作为衬底的氮化硅层，即在氮化硅层上形成微孔结构；

（3）将SiO₂绝缘层的微孔侧壁采用羧基化方法进行羧基化处理，然后使将氨基化的DNA探针与SiO₂绝缘层表面的羧基进行键合偶联形成敏感元件。

6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述方法步骤（1）中采用低压化学气相淀积方法在CMOS衬底上沉积形成氮化硅层的方法是以二氯二氢硅和氨气为反应原料在压力为0.1~10托范围内，温度为700-800℃的条件下进行沉积获得氮化硅层。

7. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述方法步骤（1）中在所述氮化硅层上覆盖正性光刻胶的方法为旋转涂胶方法。

8. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述方法步骤（1）中正性光刻胶的曝光条件为光的波长是248nm，光源是氟化氩激光光源；曝光剂量为100mJ/cm²，曝光后正胶显影所用的正胶显影液为四甲基氢氧化铵，所述四甲基氢氧化铵的当量浓度为0.2-0.3。

9. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述方法步骤（3）中羧基化方法采用的试剂为丁二酸，羧基化方法的温度控制在75℃。

10. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述方法步骤（3）中偶联反应中以1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺（EDC）为羧基的活化试剂。