[发明专利]生物传感器及其DNA测序方法

权利要求书

1.一种生物传感器，包括：

源电极；

漏电极；

位于源电极和漏电极之间的沟道区，其中该沟道区由半导体纳米线的至少一部分形成；

在沟道区中穿透半导体纳米线的纳米孔；以及

位于纳米孔的内壁处的栅极介质层，

其中纳米孔的直径设置为使得可以通过DNA分子。

2.根据权利要求1所述的生物传感器，其中源电极和漏电极由与半导体纳米线的两端电耦合的金属层形成。

3.根据权利要求2所述的生物传感器，其中在源电极、漏电极和半导体纳米线之间还包括硅化物。

4.根据权利要求1所述的生物传感器，其中源电极和漏电极是半导体纳米线的两端部分，沟道区是半导体纳米线的中间部分。

5.根据权利要求1所述的生物传感器，其中半导体纳米线由选自III-V族半导体和IV族半导体中的一种半导体材料组成。

6.根据权利要求1所述的生物传感器，其中半导体纳米线为多条碳纳米管构成的碳纳米线。

7.根据权利要求1所述的生物传感器，其中半导体纳米线的长度大约为20-100nm，宽度大约为5-50nm，厚度大约为5-50nm。

8.根据权利要求7所述的生物传感器，其中半导体纳米线的长度大约为30nm，宽度大约为12nm，厚度大约为10nm。

9.根据权利要求1所述的生物传感器，其中纳米孔的直径大约为1-10nm。

10.根据权利要求9所述的生物传感器，其中纳米孔的直径大约为2nm。

11.根据权利要求1所述的生物传感器，还包括附加的栅极和附加的栅极介质层，该附加的栅极位于该附加的栅极和半导体纳米线之间，该附加的栅极用于向沟道区施加控制电压。

12.根据权利要求11所述的生物传感器，其中所述附加的栅极和所述附加的栅极介质层位于与纳米孔穿过的表面垂直的侧面上。

13.一种采用根据权利要求1-12中任一项的生物传感器进行DNA测序的方法，包括：

利用电泳驱动DNA分子通过纳米孔；

在DNA分子通过纳米孔时，在源电极和漏电极上测量沟道区的电导；以及

根据DNA分子导致的沟道区的电导变化，确定DNA分子中的碱基序列的类型。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：

在DNA分子通过纳米孔时，向沟道区施加控制电压产生偏置电场。