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首页> 外文期刊>Nano letters >Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Integrated Carbon Nanotube Arrays: Toward Wide-Bandwidth Single-Molecule Sensing Systems
【24h】

Complementary Metal-Oxide-Semiconductor Integrated Carbon Nanotube Arrays: Toward Wide-Bandwidth Single-Molecule Sensing Systems

机译：互补金属氧化物半导体集成碳纳米管阵列：走向宽带宽单分子传感系统

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There is strong interest in realizing genomic molecular diagnostic platforms that are label-free, electronic, and single-molecule. One attractive transducer for such efforts is the single-molecule field-effect transistor (smFET), capable of detecting a single electronic charge and realized with a point-functionalized exposed-gate one-dimensional carbon nanotube field-effect device. In this work, smFETs are integrated directly onto a custom complementary metal-oxide-semiconductor chip, which results in an array of up to 6000 devices delivering a measurement bandwidth of 1 MHz. In a first exploitation of these high-bandwidth measurement capabilities, point functionalization through electrochemical oxidation of the devices is observed with microsecond temporal resolution, which reveals complex reaction pathways with resolvable scattering signatures. High-rate random telegraph noise is detected in certain oxidized devices, further illustrating the measurement capabilities of the platform.
机译：实现无标记，电子和单分子的基因组分子诊断平台引起了人们极大的兴趣。用于此类工作的一种有吸引力的换能器是单分子场效应晶体管（smFET），该晶体管能够检测单个电荷，并通过点功能化的暴露栅一维碳纳米管场效应器件实现。在这项工作中，smFET直接集成到定制的互补金属氧化物半导体芯片上，从而形成多达6000个器件的阵列，可提供1 MHz的测量带宽。在对这些高带宽测量功能的首次开发中，以微秒的时间分辨率观察到通过设备的电化学氧化进行的点功能化，这揭示了具有可分辨散射特征的复杂反应路径。在某些氧化设备中检测到高速随机电报噪声，进一步说明了平台的测量功能。

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