技术特征：
1.一种目标分子检测晶体管传感器，其特征在于，包括：基底以及依次设置在所述基底上的氧化埋层和顶部半导体层；其中，在所述氧化埋层上设置有基于所述顶部半导体层形成的漏区、源区，以及设置在所述漏区和所述源区之间且具有反复交叉点的网状纳米线结构沟道；在所述氧化埋层上还设置有位于所述漏区和所述源区之间的至少一个参考栅以及覆盖所述网状纳米线结构沟道的扩展栅；从所述漏区、所述源区和所述参考栅上分别引出金属传输线，形成对应的漏极、源极和参考栅极；并且，在所述参考栅或所述扩展栅的表面固定设置有至少一个可选择性捕捉目标分子的受体。2.如权利要求1所述的目标分子检测晶体管传感器，其特征在于，所述网状纳米线结构沟道为规则分布的网孔结构，所述网孔结构包括纳米线以及由所述纳米线构成的网孔；其中，所述网孔的形状包括六角形、四角形、三角形、圆形、多角形、长条形中的任意一种或至少两种的组合形状。3.如权利要求2所述的目标分子检测晶体管传感器，其特征在于，所述网孔的孔径范围为100nm～100μm；所述纳米线的宽度范围为5nm～1μm。4.如权利要求1所述的目标分子检测晶体管传感器，其特征在于，在所述网状纳米线结构沟道的外表面设置有栅氧化层，所述扩展栅设置在所述栅氧化层的外围并覆盖所述栅氧化层；并且，所述扩展栅包括扩展栅极和沟道栅极。5.如权利要求4所述的目标分子检测晶体管传感器，其特征在于，所述沟道栅极对所述网状纳米线结构沟道呈环绕栅结构或鳍式栅结构。6.如权利要求1所述的目标分子检测晶体管传感器，其特征在于，所述顶部半导体层的材质包括：硅、锗、含硅化合物半导体、含锗化合物半导体；并且，所述顶部半导体层的类型包括本征型、n型弧或p型。7.如权利要求1所述的目标分子检测晶体管传感器，其特征在于，所述顶部半导体层的厚度为10nm～500nm。8.如权利要求1所述的目标分子检测晶体管传感器，其特征在于，所述参考栅和所述扩展栅的表面积的级别范围为平方纳米级别至平方厘米级别。9.如权利要求1所述的目标分子检测晶体管传感器，其特征在于，所述扩展栅的材质包括多晶硅、非晶硅、锗、含硅化合物半导体、含锗化合物半导体、银、金、铝、钛、氧化铟锡、氮化钛。10.如权利要求1所述的目标分子检测晶体管传感器，其特征在于，所述受体包括抗体、核酸适配体、肽、蛋白质、脱氧核糖核酸、核糖核酸、氨基酸、纳米粒子、纳米薄膜中的任意一种或是至少任意两种的混合体。11.一种目标分子检测晶体管传感器的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1至10任一项所述的目标分子检测晶体管传感器，所述方法包括：
形成衬底，所述衬底包括基底以及依次设置在所述基底上的氧化埋层和顶部半导体层；在所述顶部半导体层上光刻定义参考栅、漏区、源区，以及位于所述漏区和所述源区之间的网状纳米线结构沟道，并刻蚀掉除所述参考栅、所述漏区、所述源区以及所述网状纳米线结构沟道所在区域外的顶部半导体层结构，形成有源工作区；通过热氧化或沉积工艺，在所述网状纳米线结构沟道的表面形成栅氧化层；在所述栅氧化层之上沉积扩展栅层，并光刻定义包括扩展栅极和沟道栅极的扩展栅，刻蚀或剥离去除所述扩展栅以外的结构层；在所述漏区、所述源区、所述参考栅通过离子注入与退火工艺，提高所述漏区、所述源区、所述参考栅的电导率；在所述漏区、所述源区以及所述参考栅的上方光刻定义金属层区域，并通过沉积金属层工艺以及刻蚀或剥离金属层工艺引出对应的传输线，形成对应的漏极、源极和参考栅极；通过沉积和光刻工艺以及刻蚀或剥离工艺，覆盖所述传输线表面形成绝缘护层，并在所述网状纳米线结构沟道、所述扩展栅、所述参考栅表面形成探测口；在所述扩展栅和所述参考栅的其中之一的表面形成生化表面修饰薄膜层，另一个的表面设置电极保薄层；在所述生化表面修饰薄膜层的表面固定可选择性捕捉目标分子的受体。
技术总结
本发明提供一种目标分子检测晶体管传感器及其制备方法，其中的目标分子检测晶体管传感器包括：基底以及依次设置在基底上的氧化埋层和顶部半导体层；其中，在氧化埋层上设置有基于顶部半导体层形成的漏区、源区，以及设置在漏区和源区之间且具有反复交叉点的网状纳米线结构沟道；在氧化埋层上还设置有位于漏区和源区之间的至少一个参考栅以及覆盖网状纳米线结构沟道的扩展栅；从漏区、源区和参考栅上分别引出金属传输线，形成对应的漏极、源极和参考栅极；并且，在参考栅或扩展栅的表面固定设置有至少一个可选择性捕捉目标分子的受体。利用上述发明能够兼容CMOS半导体工艺，简化工艺流程，降低制造成本。降低制造成本。降低制造成本。
技术研发人员：金波
受保护的技术使用者：金波
技术研发日：2021.10.09
技术公布日：2022/3/4