[發(fā)明專利]具有感測(cè)晶體管陣列的集成電路、感測(cè)裝置及測(cè)量方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201380053874.7 | 申請(qǐng)日： | 2013-10-11 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN104737008A | 公開（公告）日： | 2015-06-24 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | J·H·克魯特維杰克;M·梅舍;P·德格拉夫;B·馬塞利斯 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 皇家飛利浦有限公司 |
| 主分類號(hào)： | G01N27/414 | 分類號(hào)： | G01N27/414 |
| 代理公司： | 北京市金杜律師事務(wù)所 11256 | 代理人： | 王茂華;呂世磊 |
| 地址： | 荷蘭艾恩*** | 國(guó)省代碼： | 荷蘭;NL |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 有感 晶體管 陣列 集成電路 裝置 測(cè)量方法 | ||
1.一種集成電路(100)，包括：
-半導(dǎo)體襯底(110)；
-在所述襯底之上的絕緣層(120)；
-在所述絕緣層上的第一晶體管(140a)，所述第一晶體管包括在源極區(qū)(142a)與漏極區(qū)(144)之間的暴露的官能化溝道區(qū)(146a)，所述官能化溝道區(qū)被布置用于感測(cè)介質(zhì)中的分析物；
-在所述絕緣層上的第二晶體管(140b)，所述第二晶體管包括在源極區(qū)(142b)與漏極區(qū)(144)之間的暴露的溝道區(qū)(146b)，所述溝道區(qū)被布置用于感測(cè)所述介質(zhì)的電勢(shì)；和
-被導(dǎo)電性地耦合至所述半導(dǎo)體襯底的電壓偏置發(fā)生器(150)，用于向所述第一晶體管和所述第二晶體管提供偏置電壓，所述電壓偏置發(fā)生器可響應(yīng)于所述第二晶體管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路(100)，其中所述官能化溝道區(qū)(146a)利用用于粘合感興趣的分析物的粘合層(148)進(jìn)行官能化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成電路(100)，其中所述官能化溝道區(qū)(146a)通過所述溝道區(qū)的化學(xué)改性而被官能化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的集成電路(100)，進(jìn)一步包括晶體管的陣列，所述陣列包括多個(gè)所述第一晶體管(146a)和至少一個(gè)所述第二晶體管(146b)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成電路(100)，其中所述第一晶體管(146a)中的每一個(gè)被單獨(dú)地官能化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項(xiàng)所述的集成電路(100)，其中各溝道區(qū)(146a，146b)包括納米線或納米管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的集成電路(100)，其中所述納米管包括硅納米線或由硅納米線構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的集成電路(100)，其中所述納米管包括碳納米管或由碳納米管構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項(xiàng)所述的集成電路(100)，其中各溝道區(qū)(146a，146b)由氧化物膜(540)覆蓋。
10.一種感測(cè)裝置，包括樣本室和權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的集成電路(100)，其中所述第一晶體管(140a)和所述第二晶體管(140b)被暴露于所述樣本室。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的感測(cè)裝置，其中所述樣本室包括流動(dòng)通道。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的感測(cè)裝置，進(jìn)一步包括被分別耦合至相應(yīng)的第一晶體管和第二晶體管(140a，140b)的信號(hào)處理器。
13.一種測(cè)量介質(zhì)中的感興趣的分析物的方法，所述方法包括：
-提供根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的集成電路(100)；
-使所述第一晶體管(140a)和所述第二晶體管(140b)暴露于潛在地包括所述分析物的介質(zhì)；
-利用所述第二晶體管(140b)來(lái)感測(cè)所述介質(zhì)的電勢(shì)；和
-響應(yīng)于所述介質(zhì)的感測(cè)的所述電勢(shì)來(lái)調(diào)整提供至所述襯底的所述偏置電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，進(jìn)一步包括：
-在所述偏置調(diào)整步驟之后測(cè)量流過所述第一晶體管(140a)的漏極-源極電流；和
-從測(cè)量的所述漏極-源極電流導(dǎo)出所述分析物的存在。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在時(shí)間尺度上執(zhí)行所述測(cè)量步驟，以使得所述介質(zhì)的所述電勢(shì)在所述測(cè)量期間是恒定的。
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