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SEMICONDUCTOR SENSING DEVICE

Patent code P180015738
File No. 1936
Posted date Dec 20, 2018
Application number P2017-091787
Publication number P2018-189484A
Date of filing May 2, 2017
Date of publication of application Nov 29, 2018
Inventor
  • (In Japanese)逢坂 哲彌
  • (In Japanese)秀島 翔
  • (In Japanese)黒岩 繁樹
Applicant
  • (In Japanese)学校法人早稲田大学
Title SEMICONDUCTOR SENSING DEVICE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor sensing device with which it is possible to perform measurement stably without losing sensor characteristics even when immersed in a liquid over a long period.
SOLUTION: Provided is a semiconductor sensing device comprising a graphene-containing layer/organic monomolecular layer/insulation layer/semiconductor structure as a detection unit being created by forming a first organic monomolecular film 3 constituted from a monomolecular film of alkoxysilane having a reactive functional group on a first insulation layer of a field-effect transistor in which a first insulation layer 2 including silicon oxide or inorganic oxide is formed on a semiconductor 1 as a reaction gate insulation part, and forming a layer 11 that includes graphenes on the first organic monomolecular film.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

電界効果トランジスタ(FET)は、生体分子の検出に非常に有望なツールである。FETを用いると、生体分子の吸着に伴うゲート表面の電荷密度変化を電気信号として直接検出するため、ラベルフリー検出が可能であり、低コストで迅速な生体分子の検出が可能である。それゆえ、FETを用いた生体分子の検出に関する研究が広く行われている。

従来のFETバイオセンサーは、安定性を向上させるために、SiO2等の絶縁膜をSiN膜、高誘電率膜、有機単分子膜等の保護膜で被覆する(特許文献1)。しかしながら、水や金属イオンの影響を防ぐことが十分でないこともあり、安定性向上に限度があった。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、半導体センシングデバイスに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
半導体上に反応ゲート絶縁部としてシリコン酸化物又は無機酸化物を含む第1の絶縁層が形成された電界効果トランジスタの前記第1の絶縁層の上に、反応性官能基を有する有機単分子膜からなる第1の有機単分子膜を形成し、該第1の有機単分子膜上にグラフェン類を含む層を形成してなる、グラフェン類含有層/有機単分子膜/絶縁層/半導体構造を検出部として備える半導体センシングデバイス。

【請求項2】
 
前記グラフェン類が、酸化グラフェンである請求項1記載の半導体センシングデバイス。

【請求項3】
 
前記有機単分子膜が、下記式(1)で表されるアルコキシシランの単分子膜である請求項1又は2記載の半導体センシングデバイス。
【化1】
 
(省略)
(式中、Rは、アミノ基、アミノオキシ基、カルボキシル基及びチオール基から選ばれる反応性官能基である。R1は、炭素数3~22の直鎖状のアルキレン基である。R2~R4は、それぞれ独立に、直鎖状若しくは分岐状の炭素数1~5のアルキル基又は直鎖状若しくは分岐状の炭素数2~5のアルコキシアルキル基である。)

【請求項4】
 
前記反応性官能基が、アミノ基である請求項1~3のいずれか1項記載の半導体センシングデバイス。

【請求項5】
 
前記グラフェン類含有層上にプローブを固定してなる、請求項1~4のいずれか1項記載の半導体センシングデバイス。
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2017091787thum.jpg
State of application right Published
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