Imec har presenterat den hittills minsta kiselbaserade biosensorn i finFET-teknik (13 nm fin och 50 nm gate). Miniatyriseringen gör det möjligt att ha tiotusentals sensorer som arbetar parallellt på ett chip. Dagens sensor kan detektera ett tiotal molekyler och målet är att kunna detektera enstaka DNA-molekyler med hög noggrannhet.

Fälteffekttransistorer är mycket intressanta som biosensorer på grund av den höga integrationen och det låga priset. De kan till exempel användas för att detektera DNA, protein, virus och pH. När biomolekyler binder till gatens kemiskt modifierade dielektriska yta ändras tröskelspänningen vilket resulterar i en detekterbar signal. Men trots mycket forskning har det hittills varit svårt att omsätta teorierna i praktiskt använda produkter.

Imec har forskat i möjligheterna att använda finFET med kort gatelängd för att öka känsligheten. FinFet har stora fördelar när det gäller integration och parallellisering, men lite har hittills varit känt om teknikens möjligheter som BioFET.

Med bio-finFET med längder ner till 50 nm har imec demonstrerat en robust signal för DNA-hybridisering och möjlighet att detektera ett tiotal DNA-molekyler. Simuleringar visar att det är möjligt att detektera enstaka molekyler med ett signal/brus-förhållande bättre än 5 med finFET som är mindre än 70 nm.

– Halvledarindustrin kan nu integrera ett mycket stort antal nanoscale-enheter till otroligt komplexa system på bara några få kvadratmillimeter, säger Peter Peumans, CTO Health technologies vid imec. Det ger helt nya möjligheter att utforska detaljer inom biologin som hittills varit omöjliga att analysera.

Filed under: Utländsk Teknik