[发明专利]具有功能化栅电极和基电极的纳米柱场效应和结型晶体管

权利要求书

1.一种用于感测分子的结构，所述结构包括：

半导体衬底；

源极区域，其位于所述半导体衬底中，所述源极区域包括第一掺杂半导体区域；

漏极区域，其位于所述半导体衬底中，所述漏极区域包括第二掺杂半导体区域；

源电极，其与所述源极区域接触；

漏电极，其与所述漏极区域接触；

绝缘层，其至少部分地覆盖所述源电极，和/或所述漏电极，和/或所述源极区域，和/或所述漏极区域，和/或所述半导体衬底；

氧化层，其覆盖在所述源极区域和所述漏极区域之间的衬底区域；

纳米柱栅极区域，其接触所述氧化层；以及

功能化层，其位于所述纳米柱的顶部上。

2.根据权利要求1所述的结构，其中，所述纳米柱栅极区域的形状包括圆柱形、矩形或锥形。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的结构，其中，所述功能化层包括两个层或者包含纳米粒子的基质层。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的结构，其中，所述纳米柱栅极区域通过顶层被接触，所述顶层的材料选自：硅、二氧化硅、蓝宝石、铝、铜、铑、镓、钯、铂、铱、银-氯化银、金以及铂-铂钌。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的结构，其中，所述纳米柱栅极区域能够用于直接促进在其表面上的电化学反应。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的结构，其中，所述功能化层包括用于抗原捕获的抗体。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的结构，其中，所述功能化层能够结合分子，其中所述分子包括化学分子和生物分子。

8.根据权利要求7所述的结构，其中，所述生物分子包括DNA。

9.一种用于利用根据权利要求1-8中任一项所述的结构检测分子的方法，所述方法包括：

提供气体和/或流体溶液；

使所述溶液与所述功能化层接触；

检测在所述源极区域和所述漏极区域之间的电信号。

10.一种用于感测分子的结构，所述结构包括：

半导体衬底；

发射极区域，其位于所述半导体衬底中，所述发射极区域包括第一掺杂半导体区域；

基极区域，其位于所述半导体衬底中，所述基极区域包括第二掺杂半导体区域；

集电极区域，其位于所述半导体衬底中，所述集电极区域包括第三掺杂半导体区域；

发射电极，其与所述发射极区域接触；

集电极，其与所述集电极区域接触；

纳米柱，其与所述基极区域接触；以及

功能化层，其位于所述纳米柱的顶部上。

11.根据权利要求10所述的结构，其中，所述纳米柱的形状包括圆柱形、矩形或锥形。

12.根据权利要求10-11中任一项所述的结构，其中，所述功能化层包括两个层或者包含纳米粒子的基质层。

13.根据权利要求10-12中任一项所述的结构，其中，所述纳米柱通过顶层被接触，所述顶层的材料选自：硅、二氧化硅、蓝宝石、铝、铜、铑、镓、钯、铂、铱、银-氯化银、金以及铂-铂钌。

14.根据权利要求10-13中任一项所述的结构，其中，所述纳米柱能够用于直接促进在其表面上的电化学反应。

15.根据权利要求10-14中任一项所述的结构，其中，所述功能化层包括用于抗原捕获的抗体。

16.根据权利要求10-15中任一项所述的结构，其中，所述功能化层能够结合分子，其中所述分子包括化学分子和生物分子。

17.根据权利要求16所述的结构，其中，所述生物分子包括DNA。

18.一种用于利用根据权利要求1-8或10-17中任一项所述的结构检测分子的方法，所述方法包括：

提供气体和/或流体溶液；

使所述溶液与所述功能化层接触；

检测在发射极区域和集电极区域之间的电信号。