研究人员报告了最小的基于finFET的生物传感器用于高灵敏度分子检测
Imec展示了最小的可充当生物传感器的硅finFET。在imec的300 mm无尘室中实现超小尺寸(鳍片宽度为13 nm，栅极长度为50 nm)并以与CMOS兼容的工艺流程进行制造，imec设想了成批生产并集成到具有成千上万个高吞吐量，具有成本效益的检测工具中的方法这些BioFET可以并行工作。随着今天已证明的数十种分子的检测极限，imec最终瞄准了可检测单个DNA分子的高精度BioFET。
由于其高集成度和低成本潜力，场效应晶体管(FET)在生物传感应用(例如DNA，蛋白质和病毒检测以及pH传感)中引起了很多兴趣。当生物分子结合到门的化学修饰介电表面时，其阈值电压发生变化，从而产生可测量的信号。尽管在该领域取得了不断的研究进展，但BioFET器件尚未将其全部潜力发挥到成功的产品中。Imec已经探索了新一代的CMOS FET器件(所谓的具有三维短长度栅极的finFET)如何提高BioFET的灵敏度并开辟了新的应用。考虑到高集成度和并行度，这些finFET具有优势，但对于它们作为BioFET的潜力了解甚少。
imec的生物finFET器件长度可短至50纳米，已展示了用于DNA杂交和检测纳米级finFET表面上数十个DNA分子的强大信号。根据实验和仿真，imec预测，低于70 nm的finFET可以实现信噪比(SNR)> 5的单分子检测。
“由于我们对不断提高的计算和数据访问的无限渴望，半导体行业已经到了一个点，我们现在可以将大量的纳米级器件集成到极其复杂的系统中，而这仅需使用几平方毫米的硅即可。可以达到近乎原子精度的大规模制造方法，” imec的CTO健康技术Peter Peumans说。“我们不仅利用这些功能来构建更好的计算机或通信设备，而且还为生命科学提供基于芯片的工具，这些工具正在改变着人们发现迄今难以接近的生物学细节的能力。”
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