[发明专利]场效应传感器

权利要求书

1.一种场效应传感器，包括：

源极；

漏极；

沟道，包括纳米结构，所述纳米结构包括未修改部分和包括由掺杂物质局部掺杂的修改部分，所述修改部分相对于所述未修改部分具有增加的陷阱态密度，并且所述修改部分使用活性部分被官能化；以及

栅极端子，与所述纳米结构电连通。

2.根据权利要求1所述的场效应传感器，其中所述纳米结构包括以下中的至少一项：纳米线、纳米管以及纳米带。

3.根据权利要求1所述的场效应传感器，其中所述纳米结构包括以下中的至少一项：硅纳米线、碳纳米管、聚合物纳米线、石墨烯纳米带以及MoS₂纳米带。

4.根据权利要求1所述的场效应传感器，其中所述纳米结构包括以下中的至少一项：石墨烯、硅烯以及磷烯。

5.根据权利要求1所述的场效应传感器，其中所述活性部分通过离子注入、扩散掺杂、高能束辐照、等离子体曝光或其组合形成。

6.根据权利要求1所述的场效应传感器，其中：

所述活性部分包括酶或适体，所述酶或所述适体被链接到所述纳米结构的所述修改部分。

7.根据权利要求6所述的场效应传感器，其中所链接的所述酶或所述适体被共价键合到所述纳米结构的所述修改部分。

8.根据权利要求1所述的场效应传感器，其中所述活性部分是以下中的一项的单个分子：单个酶、单个抗体以及单个适体。

9.根据前述权利要求中任一项所述的场效应传感器，其中对于在小于所述活性部分被链接到所述纳米结构的位置的德拜屏蔽长度的距离内的所述纳米结构的一部分，所述纳米结构的所述陷阱态密度被修改。

10.根据权利要求1所述的场效应传感器，其中增加的所述陷阱态密度的范围为1×10¹²个陷阱/cm²至1×10¹⁴个陷阱/cm²。

11.一种半导体装置，包括：

根据权利要求1所述的场效应传感器；以及

容器，至少部分地围合所述纳米结构，所述容器用以接收分析物溶液，所述分析物溶液提供所述栅极端子与所述纳米结构之间的所述电连通。

12.一种半导体装置，包括根据权利要求1所述的场效应传感器，其中：

所述场效应传感器还包括体端子，所述体端子被耦合到调制信号输入；以及

所述栅极端子被耦合到固定电压。

13.一种半导体装置，包括电流传感器或环形振荡器，所述电流传感器或所述环形振荡器包括根据权利要求1所述的场效应传感器。

14.一种制造场效应传感器的方法，所述方法包括：

在衬底之上沉积纳米结构，所述衬底在所述衬底内或所述衬底之上具有至少一个源极区和至少一个漏极区，以在所述源极区与所述漏极区之间形成导电沟道，所述纳米结构包括未修改部分和包括由掺杂物质局部掺杂的修改部分，所述修改部分相对于所述未修改部分具有增加的陷阱态密度；

将活性部分链接到所述修改部分；以及

提供与所述纳米结构电连通的栅极端子。

15.根据权利要求14所述的方法，还包括：通过将离子注入到纳米结构部分来生成具有增加的所述陷阱态密度的所述修改部分。

16.根据权利要求14所述的方法，还包括：通过对纳米结构部分执行局部掺杂来生成具有增加的所述陷阱态密度的所述修改部分。