[实用新型]一种差分式石墨烯场效应晶体管尿素传感器和水样测试系统

权利要求书

1.一种差分式石墨烯场效应晶体管尿素传感器，其特征在于，包括衬底，衬底上形成两组平行分离的石墨烯薄膜，所述两组石墨烯薄膜上分别设置一腔体，其中一个腔体的石墨烯薄膜表面修饰有一层尿素酶，另一个腔体的石墨烯薄膜表面未修饰尿素酶；所述两组石墨烯薄膜的一端共同设有源电极，两组石墨烯薄膜的另一端各设有漏电极，分别为第一漏电极和第二漏电极；两个腔体内贯穿设有共同栅电极；当检测时，两个腔体分别形成液栅电极。

2.根据权利要求1所述的差分式石墨烯场效应晶体管尿素传感器，其特征在于，所述石墨烯薄膜为单层或多层石墨烯，覆盖于衬底、源电极和漏电极之上。

3.根据权利要求2所述的差分式石墨烯场效应晶体管尿素传感器，其特征在于，所述衬底选用玻璃，其厚度在0.1mm至2mm之间。

4.根据权利要求3所述的差分式石墨烯场效应晶体管尿素传感器，其特征在于，所述源电极、漏电极由一种或多种导电材料形成，其厚度均在10nm至1000nm之间。

5.根据权利要求1-4任一所述的差分式石墨烯场效应晶体管尿素传感器，其特征在于，所述腔体选用绝缘且防水的材料形成，腔体底部不超出石墨烯薄膜的范围。

6.根据权利要求5所述的差分式石墨烯场效应晶体管尿素传感器，其特征在于，所述栅电极采用Ag/AgCl或铂丝形成。

7.根据权利要求6所述的差分式石墨烯场效应晶体管尿素传感器，其特征在于，所述两个腔体的长度和宽度相当。

8.根据权利要求7所述的差分式石墨烯场效应晶体管尿素传感器，其特征在于，所述的栅电极设置在所述腔体的中部，与所述石墨烯薄膜和尿素酶接触之间留有间隙。

9.一种水样测试系统，其特征在于，基于权利要求1-8任一所述差分式石墨烯场效应晶体管尿素传感器，还包括第一电压源、第二电压源、两个电阻、运算放大器和电压表，其中第一电压源的一端连接所述差分式石墨烯场效应晶体管尿素传感器的栅电极，第一电压源的另一端连接源电极和第二电压源的一端；第一漏电极和第二漏电极分别串联一个电阻后连接第二电压源的另一端；第一漏电极和第二漏电极分别连接运算放大器的两个输入端，运算放大器的输出端连接电压表的一端，电压表的另一端接地。