[发明专利]可用AuNPs增强的场效应晶体管生物传感器的检测方法

摘要

一种可用金纳米粒子增强的场效应晶体管生物传感器的检测方法，本发明涉及生物检测技术领域。本发明要解决现有场效应晶体管芯片检测灵敏度低的问题。制备：一、晶体管结构制作；二、石墨烯表面醛基化处理；三、石墨烯表面修饰捕获抗体分子；四、石墨烯表面其余活性位点封闭。检测方法：一、金纳米粒子合成；二、金纳米粒子标记二抗分子；三、金纳米粒子增强场效应晶体管生物传感器生物检测。

主权项

1.一种可用金纳米粒子增强的场效应晶体管生物传感器的制备方法，其特征在于：一种可用金纳米粒子增强的场效应晶体管生物传感器的制备方法是按以下步骤进行的：一、晶体管结构制作：a、硅衬底清洗：将硅片清洗，得到硅衬底(1)；b、热氧化生长SiO2作为绝缘层：硅衬底(1)依次进行干氧氧化、湿氧氧化及干氧氧化，具体是按以下步骤进行：在温度为1050℃～1055℃及气流速度为24厘米/秒～26厘米/秒的条件下，干氧氧化4min～6min，然后在温度为1050℃～1055℃及气流速度为0.8厘米/秒～1.2厘米/秒的条件下，湿氧氧化5min～7min，最后在温度为1050℃～1055℃及气流速度为24厘米/秒～26厘米/秒的条件下，干氧氧化4min～6min，得到氧化层(2)；所述的氧化层(2)厚度为500nm～550nm；c、金属栅极制作：在硅衬底(1)上层的氧化层(2)上表面磁控溅射Ti/Pt，然后再依次进行光刻及反应离子刻蚀Ti/Pt，得到金属栅极(3)；所述的金属栅极(3)中Ti的厚度为90nm～110nm；所述的金属栅极(3)中Pt的厚度为190nm～210nm；所述的金属栅极(3)宽度为4μm～5μm；d、栅绝缘层制作：在温度为820℃～830℃的条件下，在金属栅极(3)外部采用低压化学气相沉积Si3N4，然后再依次进行光刻、RIE刻蚀清除金属栅极(3)焊盘上的Si3N4，得到栅绝缘层(4)；所述的栅绝缘层(4)在金属栅极(3)两侧的厚度为8nm～10nm；e、晶体管导电沟道制作：将浓度为0.8mg/mL～1.2mg/mL的氨基功能化的石墨烯水溶液旋涂在栅绝缘层(4)上表面，在温度为100℃～110℃的条件下烘干，得到石墨烯导电沟道层(5)；所述的氨基功能化的石墨烯中氨基的质量百分数为3％～5％；f、源漏电极制作：以金属网版为掩膜，在石墨烯导电沟道层(5)上表面两侧溅射沉积Au，然后再用点胶机点胶保护，得到一组源、漏电极(6)，即得到石墨烯场效应晶体管；所述的一组源、漏电极(6)的厚度为1μm～2μm；二、石墨烯表面醛基化处理：将石墨烯场效应晶体管的石墨烯导电沟道层(5)表面浸入到质量百分数为4％～6％的戊二醛甲醇溶液中，然后加入质量百分数为0.05％～0.2％的氰基硼氢化钠溶液，反应12h～14h，清洗，得到石墨烯表面醛基化处理的晶体管；所述的质量百分数为4％～6％的戊二醛甲醇溶液与质量百分数为0.05％～0.2％的氰基硼氢化钠溶液的体积比为(0.8～1.2):1；三、石墨烯表面修饰捕获抗体分子：将石墨烯表面醛基化处理的晶体管的石墨烯导电沟道层(5)表面浸入到浓度为0.1mg/mL～0.3mg/mL的含特异性抗原的溶液中，在温度为3℃～5℃的条件下反应10h～14h，得到石墨烯表面修饰捕获抗体分子的晶体管；四、石墨烯表面其余活性位点封闭：将石墨烯表面修饰捕获抗体分子的晶体管的石墨烯导电沟道层(5)表面浸入到质量百分数为1％～1.5％的含有牛血清蛋白的PBS溶液中，反应2h～3h，得到可用金纳米粒子增强的场效应晶体管生物传感器。