1.一種石墨烯場效應管生物傳感器,其特征是,包括玻璃基底,玻璃基底的兩側均設有
ITO,部分同側的玻璃基底及ITO的上面覆蓋有石墨烯,沒有覆蓋石墨烯的玻璃基底及兩側
的ITO位于同側,沒有覆蓋石墨烯的兩側的ITO分別為源極和漏極,覆蓋有石墨烯的ITO的上
面覆蓋有PET墊片,PET墊片上覆蓋有濺射金膜的PET基底,利用絕緣硅膠在玻璃基底的中部
設有一樣品池,金膜為柵極;
所述沒有覆蓋石墨烯的玻璃基底及兩側的ITO尺寸分別為2mm*10mm及2mm*5mm;
所述樣品池的尺寸為:18mm*10mm*2mm;
所述PET墊片尺寸為18*5mm,厚度為2mm;
所述PET基底的尺寸為18*5mm,厚度為1mm,金膜的厚度為100nm;
所述ITO厚度為185nm。
2.一種如權利要求1所述的石墨烯場效應管生物傳感器的制作方法,其特征是,包括以
下步驟:
步驟一:利用化學氣相沉積方法生長單層或多層石墨烯并將其轉移覆蓋至部分玻璃基底,
氧化銦錫設于玻璃基底的兩側上且位于石墨烯之下且與石墨烯無PMMA殘留的一面接觸;
步驟二:石墨烯覆蓋至玻璃基底后,用絕緣硅膠圍成樣品池,利用磁控濺射方法,在PET
基底上濺射金膜,并將金膜作為柵極向下用絕緣硅膠固定于樣品池之上,然后加樣從而形成
集成化的單一石墨烯FET器件。
3.如權利要求2所述的一種石墨烯場效應管生物傳感器的制作方法,其特征是,所述步
驟一中玻璃基底的尺寸為20*20mm,氧化銦錫尺寸為20*5mm,厚度為185nm;
所述步驟一中利用化學氣相沉積方法生長單層或多層石墨烯并將其轉移覆蓋至部分玻璃
基底的轉移方法為濕法轉移方法;
所述步驟一中氧化銦錫的上方,利用絕緣硅膠固定尺寸為18*5mm,厚度為2mm的PET墊片;
所述步驟一中未被覆蓋的氧化銦錫上涂抹導電銀漿引出電極分別作為源極和漏極;
所述步驟一中石墨烯的漏極與源極間電阻為1K歐姆;
所述步驟二中PET基底的尺寸為18*5mm,厚度為1mm,金膜的厚度為100nm。
4.如權利要求2所述的一種石墨烯場效應管生物傳感器的制作方法,其特征是,所述步驟
二中在PET基底上濺射金膜,將濺射有金膜的PET基底金膜向下利用絕緣硅膠覆蓋于PET墊片之
上,從而形成尺寸為18mm*10mm*2mm的樣品池。
5.一種石墨烯場效應管生物傳感器的檢測方法,其特征是,包括以下步驟:
步驟一:將石墨烯場效應管生物傳感器接入檢測電路;
步驟二:加入待測樣品,使用移液器向樣品池中加入300uL去離子水,調節檢測電路的
Rref以及G,使輸出電壓信號范圍處于0-2.5V范圍,便于測量,通過公式計算石墨烯場效應
管的等效電阻;
步驟三:吸出樣品池中的樣品,用去離子水清洗并烘干后,再次接入電路,再加入待測
樣品,實現重復測量;
所述步驟一中檢測電路的為:石墨烯場效應管生物傳感器的柵極與微處理器的D/A轉換
器相連,石墨烯場效應管生物傳感器的源極和漏極分別與Rref及R1相連,Rref與R2串聯,R1
與R2的公共端與恒壓源相連,石墨烯場效應管生物傳感器的漏極及Rref與R2的公共端分別
與儀表放大器的兩個輸入端相連,儀表放大器的輸出端與微處理器的A/D轉換器相連,微處
理器的通信單元與計算機相連;
所述石墨烯場效應管的等效電阻計算公式:
( V const × R FET R 1 + R FET - V const × R ref R 2 + R ref ) × G = V out ]]>
其中,Vconst為恒壓源電壓為2.5V,R1=R2=1K歐姆,Rref為可調電阻,最大為2K歐姆,G
為儀表放大器增益,Vout為采集的電壓信號,RFET為石墨烯場效應管生物傳感器漏極及源極
間的電阻。
6.如權利要求5所述的一種石墨烯場效應管生物傳感器的檢測方法,其特征是,所述恒
壓源電壓為2.5V,電阻R1=R2=1K歐姆,平衡電阻Rref為精密可調電阻,最大阻值為2K歐姆。
7.如權利要求5所述的一種石墨烯場效應管生物傳感器的檢測方法,其特征是,所述微
處理器的采集電壓的范圍為0-2.5V,模數轉換精度最低為12位,采樣速度至少為1Kbit/s;
數模轉換單元向柵極加載柵極電壓,電壓轉換范圍為0-2.5V,轉換精度為12位。
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