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기판;상기 기판상에 형성된 게이트 전극;상기 게이트 전극 위에 형성된 게이트 절연막;상기 게이트 절연막 위에 형성된 산화물 반도체층;및상기 산화물 반도체층 위에 형성되되, 산화물 반도체층이 노출되게 형성된 소오스 및 드레인 전극;을 포함하는 전계 효과 트랜지스터로서,상기 소오스 및 드레인 전극 사이에 노출된 상기 산화물 반도체층 부분에 바이오 물질을 접합시켜, 상기 전계 효과 트랜지스터의 전류-전압 특성으로부터 바이오 물질의 성분을 검출하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 트랜지스터 바이오 센서
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제1항에 있어서, 상기 산화물 반도체는 nGaZnO, ZnO, ZrInZnO, InZnO, AlInZnO, ZnO, InGaZnO4, ZnInO, ZnSnO, In2O3, Ga2O3, HfInZnO, GaInZnO, HfO2, SnO2, WO3, TiO2, Ta2O5, In2O3SnO2, MgZnO, ZnSnO3, ZnSnO4, CdZnO, CuAlO2, CuGaO2, Nb2O5 또는 TiSrO3 중 선택된 어느 하나의 물질 또는 상기 물질들의 화합물이 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 전계 효과 트랜지스터 바이오 센서
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제1항 또는 제2항에 있어서, 검출하고자 하는 바이오 물질은, 외가닥 DNA(single-strained DNA:ssDNA), 두 가닥 DNA(double-strained DNA:dsDNA), 나노구조화 된 DNA(nanostructure DNA), 항원(antigen), 항체(antibody)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전계 효과 트랜지스터 바이오 센서
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게이트 전극과 상기 게이트 전극을 덮는 게이트 절연막을 포함하는 기판 위에, 산화물 반도체 용액을 도포하고;상기 산화물 반도체 용액을 열처리하여 산화물 반도체층을 형성하고;상기 산화물 반도체층 위에 소오스 및 드레인 전극을 형성하되, 상기 산화물 반도체층이 노출되게 형성하고;상기 노출된 산화물 반도체층에 바이오 검출물을 접합시켜 전계 효과 트랜지스터의 전류-전압 특성으로부터 바이오 물질을 검출하는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 제조 방법
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제4항에 있어서, 상기 산화물 반도체층은 nGaZnO, ZnO, ZrInZnO, InZnO, AlInZnO, ZnO, InGaZnO4, ZnInO, ZnSnO, In2O3, Ga2O3, HfInZnO, GaInZnO, HfO2, SnO2, WO3, TiO2, Ta2O5, In2O3SnO2, MgZnO, ZnSnO3, ZnSnO4, CdZnO, CuAlO2, CuGaO2, Nb2O5 또는 TiSrO3 중 선택된 어느 하나의 물질 또는 상기 물질들의 화합물이 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 제조 방법
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제5항에 있어서, 상기 산화물 반도체층을 형성하는 용액의 용매는, 아세트산(Acetic Acid), 암모니아(Ammonia), 물(Water), 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 2-메톡시에탄올(2-methoxyethanol), 폼아마이드(Formamide)로 이루어진 극성 군이나 아세톤(Acetone), 벤젠(Benzene), 클로로포름(Chloroform), 디메틸술폭시드(Dimethyformamide), 디옥산(dioxane), 디메틸포름아미드(dimethylformamide), 테트라히드로푸란(tetrahydrofuran) 중에서 선택되고, 졸-겔(sol-gel)법을 이용하여 용액을 제조하고, 상기 기판 상에 산화물 반도체층을 형성하는 방법으로는 스크린 프린팅 (Screen Printing), 스핀 코팅(Spin Coating), 딥 코팅(Dip Coating), 스프레이 법, 롤-투-롤 공정(Roll-to-Roll) 또는 잉크젯(Ink-Jet) 방법 중 선택된 어느 하나의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 제조 방법
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제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노출된 산화물 반도체층에 바이오 검출물을 접합(immobilization)시키는 방법으로는 피펫팅 (pipetting) 또는 잉크젯(Ink-jet)법 중 선택된 어느 하나의 방법을 이용하는 것을 특징으로 하는 바이오 센서 제조 방법
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전계 효과 트랜지스터의 채널 층을 용액 공정 기반으로 산화물 반도체층으로 형성하고, 형성된 산화물 채널 영역을 노출시켜 바이오 물질을 접합 (immobilization)시켜 전류-전압 특성으로부터 바이오 물질의 존부를 검출하는 것을 특징으로 하는 바이오 물질 검출방법
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제8항에 있어서, 상기 산화물 반도체는 nGaZnO, ZnO, ZrInZnO, InZnO, AlInZnO, ZnO, InGaZnO4, ZnInO, ZnSnO, In2O3, Ga2O3, HfInZnO, GaInZnO, HfO2, SnO2, WO3, TiO2, Ta2O5, In2O3SnO2, MgZnO, ZnSnO3, ZnSnO4, CdZnO, CuAlO2, CuGaO2, Nb2O5 또는 TiSrO3 중 선택된 어느 하나의 물질 또는 상기 물질들의 화합물이 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 바이오 물질 검출방법
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