|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Разработка сенсора заряда на основе предельно малого нанопровода из кремниядипломная работа (Бакалавр)
- Научный руководитель: Солдатов Е.С.
- Автор: Андреева А.С.
- Тип: Бакалавр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2022
- Аннотация: В ходе исследования разработана топология системы электродов для формирования на пластине кремния-на-изоляторе полевых транзисторов на основе предельно малых нанопроводов, роль затвора в транзисторах выполняет кремниевая подложка. Изготовлены полевые транзисторы на основе предельно малого нанопровода с толщиной менее 20 нм, шириной ~50 нм и длиной менее 100 нм. При этом были разработаны три воспроизводимых способа реализации полевых транзисторов с каналом-нанопроводом с модифицированной поверхностью нанопровода, пригодной для иммобилизации на нем ДНК-полимеразы и обеспечения таким образом предельной близости источника сигнала и сенсорного элемента транзистора. A- формирование одиночной точечной площадки на нанопровод в результате их точного совмещения при экспонировании площадки; B- формирование одиночной точечной площадки на нанопровод в результате теневого напыления; C- напыление гранулированной пленки золота на область формирования нанопрорвода. Технологии основаны на применении реактивно-ионного травления поверхностного кремния пластины КНИ через маску, сформированную методами электронно-лучевой литографии и термического напыления. Различия заключаются в методах формирования иммобилизационных точечных площадок на поверхности нанопровода. Каждый из разработанных способов обладает преимуществами. Конкретный выбор метода диктуется имеющимися возможностями. Технология A: позволяет реализовать одиночные точечные площадки, при этом возможно их создание на заключительном этапе формирования структуры. Технология B: отсутствует необходимость крайне точного совмещения за счет реализации нанопроводов и площадок в одном литографическом процессе, метод теневого напыления позволяет сформировать одиночные точки и обеспечивает высокую точность и воспроизводимость геометрии и размера. Технология C: отличается меньшим числом технологических шагов по сравнению с методами A и B и возможностью реализации площадок минимального размера, необходимость крайне точного совмещения отсутствует. Измерены характеристики электронного транспорта через нанотранзисторы, изготовленные по технологии А: сопротивления нанопроводов лежат в диапазоне 1-2 ГОм и сильно зависят от электрического поля затвора; крутизна характеристик управления при напряжениях на затворе 4,5 В достигает величины 70 пА/В, что при уровне флуктуаций тока в системе около 5х10-13 А/Гц1/2, приводит к оценке зарядовой чувствительности менее 1 е/Гц1/2, где е – заряд электрона. Чувствительности, полученной на изготовленных транзисторах на основе предельно малого кремниевого нанопровода с толщиной менее 20 нм, шириной ~50 нм, по оценке может быть достаточно для регистрации выброса протона при встраивании нуклеотида в ДНК в ходе секвенирования. Использование разработанных и изготовленных сенсоров является перспективным путем построения эффективного безметочного ДНК-секвенатора.
- Добавил в систему: Солдатов Евгений Сергеевич