本文要点：

一种新配置的全固态（FSS）石墨烯场效应晶体管（GFET）生物传感器

成果简介

为了突破石墨烯生物传感器实际应用中的关键障碍，即器件之间的性能不均匀性，本文提出一种采用全固态（FSS）晶体管配置的新颖方案。在此，石墨烯传感单元完全由高κ固体电介质材料封装，从而将传感单元与溶液污染物隔离开，从而在批量生产的设备中均匀地保持原始石墨烯的非凡载流子迁移率。为了基于FSS配置创建对生物分子相互作用敏感的界面，在顶层固体电介质上定义了由导电巯基-苯基分子接头官能化的金属浮栅。由于金属浮置栅极下方的固态介电层比常规的石墨烯溶液双电层（EDL）界面具有更高的电容门控效率，因此整体晶体管放大增益得到了进一步提高。FSS配置可增强灵敏度和同质性，从而为实验室研究阶段以外的石墨烯生物传感器提供新的开发指南。此外，它还可能普遍适用于具有成本效益的单设备生物测定。

图文导读

图1.GFET电子传感器设备，等效电路模型和传输特性结果。

图2.Pb^2+的DNA酶分析的生物传感原理。

图3.相对于DNAzymaticPb^2+分析，GFET传输特性的变化。

图4.通过FSS-和SG-GFET器件观察到的各种Pb^2+样品的代表性动力学过程。

图5.不同浓度下Pb^2+样品的FSS-和SG-GFET电导率响应。

小结

本文一种新配置的FSS-GFET生物传感器。通过完全封装具有固态介电结构的石墨烯传感单元，由于消除了污染和载流子迁移率下降，GFET放大增益得到了均匀提高。通过苯基接头将生物电子信号传导到金属浮栅上，进一步提高了整体灵敏度。基于DNAzymaticPb2+生物测定作为原理证明，我们的FSS-GFET生物传感器的优势通过前所未有的浓度检测极限突破了pi

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