[发明专利]一种磁场探测器及其制备方法

权利要求书

1.一种磁场探测器，其特征在于，包括衬底以及设置在所述衬底上的栅极和至少一对源极和漏极，所述源极和所述漏极之间形成导电沟道，所述导电沟道为石墨烯，所述导电沟道上覆盖有蛋白膜保护层，所述蛋白膜保护层上连接有磁感应蛋白。

2.根据权利要求1所述的磁场探测器，其特征在于，所述蛋白膜保护层由牛血清蛋白溶液在70～100℃下加热变性而形成。

3.根据权利要求1所述的磁场探测器，其特征在于，所述磁感应蛋白为MagR、Cry或MagR和Cry的复合物。

4.根据权利要求1所述的磁场探测器，其特征在于，所述栅极包括第一栅极和第二栅极，所述第一栅极设置为对所述导电沟道的电荷进行调制，所述第二栅极设置为监测所述第一栅极的电压。

5.一种磁场探测器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：准备衬底，并在衬底上溅射金属，得到基片，所述基片包括衬底以及设置在所述衬底上的栅极和至少一对源极和漏极；

S2：将石墨烯转移到所述基片上；

S3：在所述石墨烯上覆盖蛋白膜保护层；

S4：在所述基片上将导电沟道图形化，并刻蚀去除多余的石墨烯及蛋白膜保护层，得到导电沟道；

S5：在所述蛋白膜保护层上连接磁感应蛋白。

6.根据权利要求5所述的磁场探测器的制备方法，其特征在于，步骤S1进一步包括：

S11：使用带氧化层的硅片作为衬底，依次置入I～III号标准清洗液池中清洗，之后热烘除去水汽；

S12：将所述衬底放置在匀胶机上，以标准转速旋涂上正性光刻胶；

S13：将涂胶后的衬底置于热板上，以105℃的温度进行烘烤8分钟；

S14：对衬底进行曝光，使正性光刻胶的曝光区域的图形与栅极、源极和漏极的图形相同；

S15：在相应的碱性显影液中显影，将曝光区域的正性光刻胶洗掉；

S16：利用铟锡合金靶，以200～400W直流功率，100～200sccm流量的氩气在600～800℃下向所述衬底溅射钛和铜；

S17：将做好金属的衬底放入去胶液中，去胶液置于80℃热板上，去胶1～2小时，得到基片，所述基片包括衬底以及设置在所述衬底上的栅极和至少一对源极和漏极。

7.根据权利要求5所述的磁场探测器的制备方法，其特征在于，步骤S2中，通过石墨烯湿法转移技术将石墨烯转移到所述基片上。

8.根据权利要求5所述的磁场探测器的制备方法，其特征在于，步骤S3包括将所述基片置于匀胶机上，以500rpm～1000rpm转速旋转，然后缓慢将0.1g/ml的牛血清蛋白溶液倾倒在所述基片上，待所述牛血清蛋白溶液均匀铺在基片表面后，取下基片，并将其置于70～100℃热板上使蛋白溶液变性成膜，形成所述蛋白膜保护层。

9.根据权利要求5所述的磁场探测器的制备方法，其特征在于，步骤S4进一步包括：

S41：将所述基片放置在匀胶机上，以标准转速旋涂上正性光刻胶；

S42：将所述基片在80℃～105℃热板烘烤5～8分钟；

S43：在光刻机下进行导电沟道的图形化，曝光区域为导电沟道区域以外的区域，导电沟道区域避光；

S44：在碱性显影液中去除曝光区域的正性光刻胶，以洗出导电沟道的图形；

S45：以氧气作为刻蚀气体进行等离子刻蚀；

S46：利用匀胶机涂覆光刻胶作为绝缘保护层。

10.根据权利要求5所述的磁场探测器的制备方法，其特征在于，步骤S5包括：将EDC溶液，NHS溶液和MagR/Cry溶液按照体积比1：1：2配比成混合溶液，利用移液枪取20～100ul滴加在基片的导电沟道区域的蛋白膜保护层上，然后将基片置于孵育盒中在润湿黑暗环境下以37℃的孵育温度进行孵育1～2小时，在孵育完成后用磷酸缓冲液冲洗去未结合的MagR/Cry蛋白复合物，最后用1％的牛血清蛋白溶液封闭石墨烯表面多余的反应基团1～2小时。