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典型文献
虑及栅电极极化及吸附电荷影响的有机电化学晶体管I-V特性研究
文献摘要:
有机电化学晶体管(OECT)具有良好的生物兼容性、较低的工作电压以及优异的信号放大能力等特点,被广泛应用于生物传感领域.栅电极修饰是利用OECT进行生物传感的关键,但现有OECT理论无法描述栅电极极化与电荷吸附对电流-电压(I-V)特性关系的影响.本研究通过构建栅电极/电解液、半导体沟道/电解液界面微分电容串联模型修正了Bernards-Malliaras I-V特性关系,并通过实验研究讨论了此修正模型的有效性,具体包括改变恒电位电沉积时间调控栅电极表面PEDOT:PSS薄膜厚度(0.80~3.73μm)以及栅电极/电解液界面电容(CG)(24.01~120.10μF).结果表明,OECT跨导峰值随着CG的增加而增大;设置栅电极电压(VG)为+0.6 V时,半导体沟道电流(IDS,l)随着CG的增大而单调上升;设置VG为-0.6 V时,IDS,l随着CG的增大而单调下降.在OECT栅电极上修饰适配体探针,并使之与不同浓度的三磷酸腺苷(10-12~10-5 mol/L)发生特异性结合反应,结果表明,IDS,l随三磷酸腺苷浓度即吸附电荷量的增大而减小.定性理论分析结果与实验测试结果一致.本研究提出的修正理论模型有望为OECT及基于OECT的生物传感器的设计提供理论支持.
文献关键词:
有机电化学晶体管;生物传感器;电极极化;吸附电荷
作者姓名:
刘燃;彭钰博;黄庆;杨兴;贾月梅;杜衍;冀健龙
作者机构:
太原理工大学机械与运载工程学院,晋中 030600;太原理工大学生物医学工程学院,晋中 030600;陆军军医大学大坪医院检验科,重庆 400042;清华大学精密仪器与机械学系微机电系统实验室,北京 100084;中国科学院长春应用化学研究所,电分析化学国家重点实验室,长春 130022;太原理工大学信息与计算机学院,晋中 030600;清华大学集成电路学院,北京 100084
文献出处:
引用格式:
[1]刘燃;彭钰博;黄庆;杨兴;贾月梅;杜衍;冀健龙-.虑及栅电极极化及吸附电荷影响的有机电化学晶体管I-V特性研究)[J].分析化学,2022(06):878-888
A类:
吸附电荷,Bernards,Malliaras
B类:
电极极化,有机电化学晶体管,OECT,兼容性,工作电压,信号放大,电解液,沟道,模型修正,研究讨论,修正模型,恒电位电沉积,沉积时间,PEDOT,PSS,薄膜厚度,CG,VG,+0,IDS,调上,单调下降,适配体,三磷酸腺苷,特异性结合,电荷量,定性理论,实验测试,修正理论,生物传感器
AB值:
0.248755
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