Effect of forming gas annealing on SnO2 sensing membranes in high-performance silicon-on-insulator extended-gate field-effect transistors

Cho, Seong-Kun; Cho, Won-Ju

doi:10.1016/j.tsf.2020.138083

Cited by 13 publications

(5 citation statements)

References 34 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…[294,[317][318][319][320][321][322] Moreover, recently there has been an interesting development toward dual-gated EGFETs, where the sensing electrode is connected to the gate electrode of a DG transistor, which amplifies the sensitivity of the device beyond the Nernstian limit due to capacitive coupling effect. [322][323][324][325] Slewa et al reported a work in which they had synthesized 3D V 2 O 5 -doped with Sn, where Sn was prepared on porous silicon via solvothermal process, followed by annealing at 550 • C for 1 h. The sensing film characterization using XRD data showed that the crystal size and lattice expansion of Sn-doped V 2 O 5 had decreased. The fabricated EGFET pH sensor showed a maximum sensitivity of 102 mV/pH with a linearity and hysteresis value of 99.66% and 6 mV, respectively.…”

Section: Egfet-sensing Film Materialsmentioning

confidence: 99%

A comprehensive review of FET‐based pH sensors: materials, fabrication technologies, and modeling

Sinha

Pal

2021

Electrochemical Science Adv

View full text Add to dashboard Cite

The demand for miniaturized point‐of‐care chemical/biochemical sensors has driven the development of field‐effect transistors (FETs) based pH sensors over the last 50 years. This paper aims to review the fabrication technologies, device structures, sensing film materials, and modeling techniques utilized for FET‐based pH sensors. We present the governing principles of potentiometric sensors, with major focus on the working principles of ion‐sensitive FETs (ISFETs). We extensively review different sensing film materials deposited by various techniques, which is critical to the sensing performance of ISFETs. The popular fabrication technologies have been presented, with special emphasis on state‐of‐the‐art silicon‐on‐insulator based technology, which can achieve high sensitivity by utilizing the dual‐gate effect. Furthermore, recent advancements in nano‐ISFETs has been elucidated. We also discuss the adoption of unmodified complementary metal‐oxide semiconductor (CMOS) ISFETs using standard CMOS processes, which has enabled the fabrication of integrated ISFET arrays, which are especially suited for ion‐imaging applications. Moreover, recent developments in extended‐gate FETs has been discussed, which have gained lot of attention due to their design flexibility and ease of fabrication, which is desirable for wearable sensing applications. In addition, recently there have been efforts to utilize nonsilicon channel materials for pH‐sensing application to obtain superior performance and various channel materials have been reviewed. Finally, we have extensively reviewed the ISFET device modeling and simulation techniques using various computer‐aided design tools, which aid in sensor design and characterization.

show abstract

Section: Egfet-sensing Film Materialsmentioning

confidence: 99%

A comprehensive review of FET‐based pH sensors: materials, fabrication technologies, and modeling

Sinha

Pal

2021

Electrochemical Science Adv

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…[92] However, degradation of the channel material, nonspecific adsorption, and solution ion interference are of great concern in the design of biosensors. [93][94][95] To mitigate this challenge, an extended-gate FET was employed by extending the sensing pad from the gate of a conventional FET device to the detection environment, as shown in Figure 3c. This structure allows multiple functionalization methods for the augmented gate without disrupting the device structure.…”

Section: Structural Design and Working Principlementioning

confidence: 99%

Recent Advances in Field‐Effect Transistor‐Based Biosensors for Label‐Free Detection of SARS‐CoV‐2

Yu,

Zhang,

Liu

et al. 2023

Small Science

View full text Add to dashboard Cite

Field‐effect transistor‐based biosensors (FET biosensors) have gained significant attention in the context of the global SARS‐CoV‐2 pandemic owing to their label free and highly sensitive detection capabilities. In this comprehensive review, recent advances in the use of electrochemical‐transistor‐based biosensors for the label‐free detection of SARS‐CoV‐2 are analyzed. A general introduction to the electrochemical‐transistor‐based biosensor system is initiated, highlighting its critical technical requirements. Various structural designs and working principles of transistor‐based transducers are described, and the essential aspects of interface engineering for improved sensing performance are summarized. The applications of transistor‐based biosensors for the detection of SARS‐CoV‐2 are discussed in detail. Finally, perspectives for the future development of transistor‐based sensing systems are provided. This review aims to provide valuable insights and guidance for the design and optimization of biochemical sensor systems with the potential to impact health monitoring, disease diagnosis, and biosafety in the field of in vitro diagnostic products.

show abstract

“…Vì vậy, công trình này khảo sát ảnh hưởng của ảnh hưởng của nhiệt độ chế tạo đến tính chất điện và tính chất cảm biến pH (cấu trúc pH-EGFET) của màng SnO2 pha tạp Sb. Bên cạnh đó, phương pháp tổng hợp màng SnO2 pha tạp Sb (ATO) được chọn là phương pháp sol-gel với kỹ thuật phủ nhúng bởi vì tính hiệu quả, kinh tế và đơn giản để chế tạo màng chất lượng cao [10].…”

Section: Giới Thiệuunclassified

“…Đó là do sự xuất hiện của trạng thái hóa trị khác của Sb là Sb 3+ . Trạng thái hóa trị của Sb phụ thuộc vào nhiệt độ chế tạo và áp suất riêng phần của oxy như được quan sát ở các công trình[10], trong đó trạng thái Sb 3+ xuất hiện ở nhiệt độ cao trên 800 o C. Vì vậy, thể tích ô mạng của màng ATO -700˚C nở rộng do bán kính ion của Sb 3+ (0.76 Å) lớn hơn so với Sn 4+ (0.71 Å). Ngoài ra, kích thước tinh thể trung bình của các màng ATO tăng theo nhiệt độ ủ và đạt giá trị lớn nhất đối với màng ATO -700˚C, chứng tỏ chất lượng tinh thể của các màng ATO càng tốt.…”

unclassified

Ảnh Hưởng Nhiệt Độ Ủ Lên Cấu Trúc Tinh Thể, Tính Chất Điện Và Cảm Biến Ph Của Màng Sno2 Pha Tạp Sb

BÌNH¹

2022

jst-iuh

View full text Add to dashboard Cite

Công trình này nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ ủ đến cấu trúc tinh thể, tính chất điện và cảm biến pH của màng SnO2 pha tạp Sb. Màng SnO2 pha tạp Sb được lắng đọng trên đế thạch anh bằng phương pháp Sol-gel phủ nhún. Màng sau đó được ủ ở các nhiệt độ khác nhau 300˚C, 500˚C và 700˚C trong 120 phút trong môi trường không khí. Cấu trúc tinh thể, hình thái bề mặt và tính chất điện của các màng được khảo sát bằng giản đồ nhiễu xạ tia X, ảnh FESEM và phép đo Hall. Kết quả cho thấy các thông số hằng số mạng, kích thước tinh thể, kích thước hạt bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ ủ. Kích thước tinh thể của màng tăng từ 17 lên 27 nm khi nhiệt độ ủ tăng từ 300˚C lên 700˚C. Điện trở suất của màng giảm trong khoảng nhiệt độ ủ 300˚C và 500˚C và tăng trở lại khi nhiệt độ ủ đạt 700˚C. Ngoài ra, màng ATO – 700˚C đạt giá trị độ nhạy cao nhất 50 mV/pH.

show abstract

Effect of forming gas annealing on SnO2 sensing membranes in high-performance silicon-on-insulator extended-gate field-effect transistors

Cited by 13 publications

References 34 publications

A comprehensive review of FET‐based pH sensors: materials, fabrication technologies, and modeling

A comprehensive review of FET‐based pH sensors: materials, fabrication technologies, and modeling

Recent Advances in Field‐Effect Transistor‐Based Biosensors for Label‐Free Detection of SARS‐CoV‐2

Ảnh Hưởng Nhiệt Độ Ủ Lên Cấu Trúc Tinh Thể, Tính Chất Điện Và Cảm Biến Ph Của Màng Sno2 Pha Tạp Sb

Contact Info

Product

Resources

About