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Engineering

Sviluppo e funzionalizzazione di transistor ad effetto di campo in grafene elettrolitico-gated per il rilevamento di biomarcatori

Published: February 1, 2022 doi: 10.3791/63393
Automatic Translation
1, 2, 1
1Lane Department of Computer Science and Electrical Engineering, West Virginia University, 2Beijing Graphene Institute

Summary

Il presente protocollo dimostra lo sviluppo del biosensore EGGFET (Electrolyte-gated Graphene Field-Effect Transistor) e la sua applicazione nel rilevamento di immunoglobuline G (IgG) biomarcatori.

Abstract

Nel presente studio, il grafene e i suoi derivati sono stati studiati e utilizzati per molte applicazioni, tra cui elettronica, rilevamento, accumulo di energia e fotocatalisi. La sintesi e la fabbricazione di alta qualità, buona uniformità e bassi difetti il grafene sono fondamentali per dispositivi ad alte prestazioni e altamente sensibili. Tra i molti metodi di sintesi, la deposizione chimica da vapore (CVD), considerata un approccio leader per la produzione di grafene, può controllare il numero di strati di grafene e produrre grafene di alta qualità. Il grafene CVD deve essere trasferito dai substrati metallici su cui viene coltivato su substrati isolanti per applicazioni pratiche. Tuttavia, la separazione e il trasferimento del grafene su nuovi substrati sono difficili per uno strato uniforme senza danneggiare o influenzare le strutture e le proprietà del grafene. Inoltre, il transistor a effetto di campo in grafene elettrolitico -gated (EGGFET) è stato dimostrato per le sue ampie applicazioni in varie rilevazioni biomolecolari a causa della sua elevata sensibilità e configurazione standard del dispositivo. In questo articolo, vengono dimostrati l'approccio di trasferimento del grafene assistito da poli (metilmetacrilato) (PMMA), la fabbricazione del transistor a effetto di campo del grafene (GFET) e il rilevamento di immunoglobuline G (IgG) biomarcatori. La spettroscopia Raman e la microscopia a forza atomica sono state applicate per caratterizzare il grafene trasferito. Il metodo si è dimostrato essere un approccio pratico per trasferire grafene pulito e privo di residui preservando il reticolo di grafene sottostante su un substrato isolante per applicazioni elettroniche o di biorilevamento.

Introduction

Il grafene e i suoi derivati sono stati studiati e utilizzati per molte applicazioni, tra cui l'elettronica 1,2, il rilevamento 3,4,5, l'accumulo di energia 6,7 e la fotocatalisi 1,6,8. La sintesi e la fabbricazione di alta qualità, buona uniformità e bassi difetti il grafene sono fondamentali per dispositivi ad alte prestazioni e altamente sensibili. Dallo sviluppo della deposizione chimica da vapore (CVD) nel 2009, ha mostrato una promessa colossale e ha posto il suo posto come membro essenziale della famiglia del grafene 9,10,11,12,13. Viene coltivato su un substrato metallico e, successivamente per usi pratici, viene trasferito su substrati isolanti14. Diversi metodi di trasferimento sono stati utilizzati per trasferire il grafene CVD di recente. Il metodo poli (metilmetacrilato) (PMMA) assistito è il più utilizzato tra le diverse tecniche. Questo metodo è particolarmente adatto per l'uso industriale a causa della sua capacità su larga scala, del costo inferiore e dell'alta qualità del grafene trasferito14,15. L'aspetto critico di questo metodo è l'eliminazione del residuo di PMMA per le applicazioni del grafene CVD perché i residui possono causare la declinazione delle proprietà elettroniche del grafene 14,15,16, causare un effetto sulla sensibilità e sulle prestazioni dei biosensori 17,18 e creare variazioni significative da dispositivo a dispositivo19.

I biosensori basati su nanomateriali sono stati significativamente studiati negli ultimi decenni, tra cui nanofili di silicio (SiNW), nanotubi di carbonio (CNT) e grafene20. A causa della sua struttura a strato di singolo atomo e delle sue proprietà distintive, il grafene dimostra caratteristiche elettroniche superiori, una buona biocompatibilità e una facile funzionalizzazione, rendendolo un materiale attraente per lo sviluppo di biosensori 14,21,22,23. A causa delle caratteristiche dei transistor ad effetto di campo (FET) come alta sensibilità, configurazione standard e producibilità di massaeconomica 21,24, il FET è più preferito nelle implementazioni portatili e point-of-care rispetto ad altri dispositivi di biorilevamento basati sull'elettronica. I biosensori a transistor a effetto di campo del grafene elettrolitico-gated (EGGFET) sono esempi dei FETdichiarati 21,24. EGGFET è in grado di rilevare vari analiti bersaglio come gli acidi nucleici25, le proteine 24,26, i metaboliti27 e altri analiti biologicamente rilevanti28. La tecnica qui menzionata garantisce l'implementazione del grafene CVD in un dispositivo nanoelettronico di biorilevamento privo di etichette che offre una maggiore sensibilità e un rilevamento accurato del tempo rispetto ad altri dispositivi di biorilevamento29.

In questo lavoro, viene dimostrato un processo complessivo per lo sviluppo di un biosensore EGGFET e la sua funzionalizzazione per il rilevamento di biomarcatori, incluso il trasferimento di grafene CVD su un substrato isolante, raman e caratterizzazioni AFM del grafene trasferito. Inoltre, la fabbricazione di EGGFET e l'integrazione con un pozzo di consegna del campione di polidimetilsilossano (PDMS), la funzionalizzazione del biorecettore e il rilevamento di successo dell'immunoglobulina G umana (IgG) dal siero mediante esperimenti spike-and-recovery sono anche discussi qui.

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Protocol

1. Trasferimento della deposizione chimica da vapore del grafene

  1. Tagliare il foglio di grafene su un substrato di rame a metà (2,5 cm x 5 cm) usando le forbici. Applicare del nastro termoresistente per fissare i quattro angoli del quadrato di grafene su una guarnizione di spinner (vedere Tabella dei materiali).
    NOTA: Il grafene acquistato ha una dimensione di 5 cm x 5 cm (vedi Tabella dei materiali).
  2. Spin-coat il foglio del grafene con uno strato sottile (100-200 nm) di PMMA 495K A4 che gira a 500 rpm per 10 s e poi 2000 rpm per 50 s. Quindi cuocere il campione a 150 °C per 5 minuti.
  3. Rimuovere il retro del grafene con plasma di ossigeno (vedi Tabella dei materiali) a 30 W, 15 sccm per 5 min.
  4. Tagliare il quadrato di grafene trattato al plasma in dimensioni più piccole (1 cm x 2 cm) per la fabbricazione del dispositivo.
  5. Tagliare il substrato pre-pulito (SiO2) in piccoli pezzi con una dimensione approssimativa di 2,5 cm x 2 cm.
  6. Incidere il rame usando l'etchant commerciale al grafene (cloruro ferrico) (vedi Tabella dei materiali). Non diluire l'etchant. Far galleggiare il campione con il lato in rame verso il basso e il lato pmMA verso l'alto sull'etchant liquido.
  7. Dopo l'incisione del rame, sollevare lentamente il film di grafene utilizzando il substrato trattato al plasma.
  8. Asciugare all'aria il grafene trasferito per 2 ore e quindi infornare a 80 °C per 15 min.
  9. Rimuovere il PMMA seguendo i passaggi seguenti.
    1. Riscaldare il campione con vapore di acetone a 70 °C. Tenere il campione a ~ 2 cm sopra il vapore di acetone per 4 minuti con il lato PMMA rivolto verso il basso. Quindi immergere il campione in acetone per 5 minuti.
    2. Lavare il campione con acqua DI con cautela e osservare il grafene trasferito al microscopio. Infine, asciugare delicatamente il campione con N2.
    3. Eseguire l'osservazione al microscopio a forza atomica (AFM) per garantire il grafene privo di residui di PMMA. Se l'immagine è visibile un residuo di PMMA, eseguire nuovamente la pulizia e l'immersione del vapore di acetone.
  10. Eseguire la caratterizzazione Raman e AFM per confermare il trasferimento del monostrato di grafene e osservare le proprietà della superficie (Figura 1A,B).

2. Fabbricazione del transistor a effetto di campo di grafene (GFET)

  1. Lavare il substrato con il grafene trasferito usando acetone, IPA e acqua DI; quindi cuocere il substrato su una piastra calda a 75 °C per 30 minuti (Figura 2A).
  2. Utilizzando l'evaporatore E-beam30 (vedi Tabella dei materiali), depositare nichel a 5 nm e oro a 45 nm sul campione di grafene (Figura 2B).
  3. Applicare il primo processo di fotolitografia30 utilizzando la maschera A (Figura supplementare 1) per la modellazione degli elettrodi (Figura 2C).
  4. Ruotare un fotoresist positivo (AZ 5214E, vedi Tabella dei materiali) sul campione (2000 rpm per 45 s) e polimerizzare il campione a 120 °C per 1 min.
  5. Posizionare il campione nel sistema di esposizione alle inondazioni UV ed esporlo per ~ 10 s sotto 200 mJ / cm2.
  6. Sviluppare il campione con uno sviluppatore photoresist (AZ300 MIF, vedere Tabella dei materiali) per ~ 2 minuti, quindi risciacquare con acqua DI.
  7. Immergere il campione in un'acquaforte d'oro per incidere lo strato d'oro per 10 s; risciacquare con acqua DI e rimuovere lo strato di fotoresist rimanente immergendolo nell'acetone per 10 minuti (Figura 2C).
  8. Usando acetone, IPA e acqua DI, lavare il campione; cuocere su piastra calda a 75 °C per 30 min. Quindi applicare il secondo processo di fotolitografia utilizzando la maschera B (Figura supplementare 1) per modellare i canali del grafene.
    NOTA: utilizzare gli stessi parametri di processo del primo (passaggio 2.4-2.6), ad eccezione del sistema di esposizione ai raggi UV nell'allineatore della maschera (Figura 2D).
  9. Immergere il campione in nichel etchant a 60 °C per incidere lo strato di nichel per 10 s; risciacquare con acqua DI; asciugare con N2 (Figura 2D).
  10. Posizionare il campione nell'asher al plasma e rimuovere il grafene esposto utilizzando plasma di ossigeno (100 W per 90 s con flusso di ossigeno a 49 sccm); successivamente, rimuovere lo strato di fotoresist immergendolo nell'acetone per 10 minuti (Figura 2E).
  11. Lavare il campione con acetone, IPA e acqua DI; cuocere su una piastra calda a 75 °C per 30 minuti e applicare il terzo processo di fotolitografia utilizzando la maschera C (Figura supplementare 1) per la modellazione dello strato fotoresistente di passivazione per proteggere il grafene sottostante sul substrato. Utilizzare gli stessi parametri di processo del primo (passaggio 2.4-2.6), ad eccezione del sistema di esposizione ai raggi UV nell'allineatore della maschera (Figura 2F).
  12. Dopo il terzo processo di fotolitografia, immergere il campione in nichel etchant a 60 °C per 10 s per rimuovere lo strato di nichel rimanente; quindi risciacquare con acqua DI e asciugare con N2 (Figura 2G). Infine, cuocere il campione su una piastra elettrica a 120 °C per 30 minuti (Figura 2H).

3. Funzionalizzazione del GFET per il rilevamento di IgG

  1. Assemblare il canale di distribuzione dei campioni.
    1. Fabbricare il canale di consegna del campione in PDMS utilizzando tecniche di litografia morbida31.
    2. Immergere il dispositivo di grafene in 0,1 M di soluzione NaOH per 30 s; risciacquare con acqua DI e lasciare un sottile strato d'acqua sulla superficie del dispositivo per facilitare l'allineamento e l'incollaggio del PDMS. Quindi attivare la superficie del pozzo PDMS utilizzando il plasma di ossigeno.
    3. Allineare il canale di consegna del campione e il dispositivo di grafene al microscopio; posizionare il dispositivo allineato in un forno a 60 °C per 3 ore per consentire l'incollaggio. Il dispositivo assemblato è mostrato nella Figura 3A.
  2. Funzionalizzare il GFET.
    1. Funzionalizzare la superficie del grafene con aptamero IgG (vedi Tabella dei Materiali). Utilizzare pipette per caricare e rimuovere ogni reagente o tampone dal pozzetto PDMS. Il processo schematico è illustrato nella Figura 4.
      NOTA: i seguenti passaggi sono stati eseguiti a temperatura ambiente.
    2. Dopo aver risciacquato la superficie del grafene con DMSO tre volte, applicare l'estere N-idrossisuccinimide dell'acido 1-pirene butirrico (PBASE, 10 mM disciolto in DMSO, vedere Tabella dei materiali) e conservare per 2 ore.
    3. Dopo il risciacquo con DMSO, applicare l'aptamero IgG 5'amino-modificato (20 μM in 1x PBS), incubare per 3 ore e risciacquare con 1x PBS tre volte.
    4. Applicare l'albumina sierica bovina (BSA, 10% p/v in 1x PBS) sul grafene per 1 ora e risciacquare con 1x PBS tre volte.

4. Rilevamento IgG

  1. Risciacquare il dispositivo con 0,01x PBS tre volte. Riempire bene il PDMS con 0,01x PBS (buffer di rilevamento) (Figura 3A,B).
  2. Collegare gli elettrodi con un analizzatore di parametri ad alte prestazioni (vedere Tabella dei materiali). Collegare l'elettrodo sorgente a terra, lo scarico e gli elettrodi gate alle unità di misura sorgente (SMU 1 e SMU 2) dotate rispettivamente dell'analizzatore di parametri (Figura 3C).
  3. Impostare i parametri di misurazione e attivare il processo di campionamento.
  4. Testare la risposta dell'EGGFET alle IgG monitorando continuamente la corrente di scarico. Sciogliere le IgG in PBS 0,01x con concentrazioni diverse, aggiungere la soluzione nella camera di rilevamento e monitorare continuamente la corrente di scarico. Salvare i dati.

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Representative Results

I risultati rappresentativi mostrano il grafene CVD trasferito caratterizzato rispettivamente da Raman e AFM. Il picco G e i picchi 2D dell'immagine Raman forniscono informazioni complete sull'esistenza e la qualità del grafenemonostrato 32 trasferito (Figura 1). Processi litografici standard 30,31 sono stati applicati per fabbricare il dispositivo GFET, come mostrato nella Figura 2. La Figura 3 mostra il GFET fabbricato con pozzi di consegna dei campioni PDMS assemblati e la configurazione sperimentale. Il PDMS è stato miscelato con un rapporto di peso di 10: 1 e fuso in una capsula di Petri. Quindi l'intero piatto con miscela PDMS è stato cotto in forno a 60 °C per 3 ore. Il PDMS stagionato è stato staccato dal piatto e tagliato a cubo (1 cm x 1 cm × 1 cm). Il pozzo (diametro 6 mm) è stato poi creato punzonando il cubo PDMS con una punzonatrice.

I processi di funzionalizzazione schematica per il rilevamento di IgG da parte di EGGFET sono mostrati nella Figura 4 e la Figura 5 mostra il rilevamento di IgG in diverse condizioni elettrolitiche24. PBASE, un reagente di funzionalizzazione ampiamente utilizzato per il grafene, può essere adsorbito sulla superficie del grafene attraverso un'interazione π-π24 senza danneggiare le proprietà elettriche del grafene (Figura 4A). Un aptamero IgG 5′ammino-modificato è coniugato con PBASE dai legami di legame ammidico tra l'estere reattivo N-idrossisuccinimide (NHS) in PBASE e il gruppo amminico all'estremità 5′ dell'aptamero IgG (Figura 4B). L'incubazione dell'albumina sierica bovina (BSA), un approccio standard per il rilevamento di biosensori, è stata utilizzata per bloccare i restanti siti non coniugati dopo aver risciacquato il dispositivo con 1x PBS (Figura 4C). Una discussione più dettagliata può essere trovata nel nostro lavoro precedentemente pubblicato24. L'elettrodo di riferimento Ag/AgCl è stato applicato per definire il potenziale di gate durante il rilevamento. L'intervallo di rilevamento, l'intervallo di concentrazione che un sensore può misurare in modo affidabile, è determinato intorno a ~ 2-50 nM per il dispositivo EGGFET. Discussioni più dettagliate sui principi chimici e di misurazione coinvolti nel rilevamento di IgG e sulla sensibilità e sul limite di rilevamento di EGGFET sono state riportate in precedenza24.

Figure 1
Figura 1: Il grafene CVD è caratterizzato dalla spettroscopia Raman e AFM. (A) Spettro Raman rappresentativo del grafene trasferito. Il picco G e i picchi 2D sono i picchi predominanti del grafene incontaminato. (B) Immagine AFM rappresentativa del grafene. I profili di altezza corrispondenti nell'immagine AFM sono mostrati nel pannello inferiore lungo la linea tratteggiata blu. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 2
Figura 2: Fabbricazione schematica di transistor ad effetto di campo del grafene. (A) Grafene monostrato trasferito su substrati di biossido di silicio. (B) Nichel e oro depositati sul grafene trasferito. (C) Oro inciso dopo il primo processo di fotolitografia. (D) Nichel inciso dopo il secondo processo di fotolitografia. (E) Rimozione del grafene non protetto utilizzando plasma di ossigeno. (F) Rivestire il modello con fotoresist per la stratificazione della passivazione ed eseguire il terzo processo di fotolitografia. (G) Nichel inciso dopo il terzo processo di fotolitografia. H) Ricottura dopo l'incisione del nichel. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 3
Figura 3: Dispositivo e configurazione sperimentale per il rilevamento di IgG. (A) Il biosensore EGGFET integrato con un elettrodo di riferimento Ag/AgCl standard e un pozzo PDMS per contenere il campione. (B) La vista ingrandita del canale del grafene. (C) Lo schema schematico della connessione del circuito per il rilevamento di IgG utilizzando il biosensore EGGFET. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 4
Figura 4: Funzionalizzazione della superficie del grafene per il rilevamento di IgG. Ristampato con il permesso del riferimento24. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 5
Figura 5: La risposta del biosensore EGGFET al biomarcatore IgG sotto diversi diluenti. Ristampato con il permesso del riferimento24. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 1 supplementare: Disegni di maschere utilizzati per i processi di fotolitografia. (A) Il design della maschera utilizzato nel primo processo di fotolitografia. Gli elettrodi sono indicati con dimensioni nell'immagine ingrandita A1. (B) Disegno della maschera utilizzato nella seconda fotolitografia con dimensioni. (C) Design della maschera utilizzato nel terzo processo di fotolitografia. Gli elettrodi sono indicati con le dimensioni nell'immagine ingrandita C1. (D) Il prodotto finale di tutti e tre i processi di fotolitografia e l'immagine ingrandita D1 mostrano le configurazioni degli elettrodi. Le unità per le dimensioni sono in millimetri (mm). Fare clic qui per scaricare questo file.

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Discussion

Il grafene CVD acquistato su film di rame deve essere tagliato alla giusta dimensione per le seguenti fasi di fabbricazione. Il taglio dei film può causare rughe, che devono essere prevenute. I parametri forniti nella fase di fabbricazione possono essere indicati per l'incisione al plasma del grafene e questi numeri potrebbero essere variati quando si utilizzano strumenti diversi. Il campione inciso deve essere attentamente monitorato e ispezionato per garantire un'incisione completa al grafene. È possibile applicare più metodi di pre-pulizia per pulire i substrati, come la sonicazione in acetone, IPA e acqua DI per 5 minuti, risciacquo con acqua DI e essiccazione o trattamento con gas azoto con plasma O2 (300 W, a ~ 100 sccm per 5 min). La velocità di incisione del rame è di circa 1,25-1,67 micron / min durante l'utilizzo dell'etchant di rame cloruro ferrico commerciale. L'osservazione ravvicinata è necessaria per il processo di incisione. Dopo l'incisione, è necessario un risciacquo sufficiente con acqua DI.

La tecnica di pulizia dell'acetone menzionata nel protocollo è la tecnica di pulizia ottimale dei residui. La pulizia al plasma ha il rischio di danneggiare il grafene monostrato. Quindi, la tecnica più adatta allo strato di grafene è la pulizia dell'acetone. Ma anche la rimozione dei residui di PMMA è di primaria importanza in quanto influisce su questi ultimi processi. Fare spettroscopia Raman e AFM può dare la qualità in tempo reale del grafene e del residuo di PMMA. Gli strumenti e le sostanze chimiche utilizzate nel protocollo sono fondamentali in quanto influenzano direttamente la qualità del dispositivo fabbricato. Pertanto, la qualità degli strumenti e la validità delle sostanze chimiche devono essere controllate e aggiornate.

PBASE deve essere mantenuto asciutto e conservato in un congelatore a -20 °C per evitare l'idrolisi per la funzionalizzazione dei biorecettori. Il flaconcino conservato deve raggiungere la temperatura ambiente prima di aprirlo; in caso contrario, l'acqua potrebbe condensarsi all'interno del flaconcino e idrolizzare il PBASE. Per produrre 10 mM di PBASE, 100 mM di soluzione di PBASE devono essere preparati prima sciogliendo 38,5 mg di PBASE in 1 mL di DMSO e poi diluendolo di un fattore 10.

Poiché i reagenti e i tamponi sono stati aggiunti o rimossi mediante pipettaggio direttamente nel pozzetto PDMS, il dispositivo dimostrato nel manoscritto non consentirebbe una calibrazione in loco con controllo negativo. A tale scopo sarebbe necessario un array multicanale integrato con un dispositivo microfluidico correttamente progettato. L'ulteriore sviluppo del dispositivo, come la sua combinazione con una piattaforma a flusso laterale, fornirebbe un grande potenziale per le applicazioni point-of-care33. Inoltre, l'interfaccia tra solido e liquido è un argomento di grande importanza scientifica e tecnologica34. Ad esempio, nel caso particolare dei mezzi acquosi e del grafene, svolge un ruolo cruciale in molte applicazioni emergenti del grafene, ad esempio la chimica analitica35, l'accumulo e la conversione dell'energia36, la filtrazione dell'acqua37 e il biosensing38. Svelare il comportamento all'interfaccia ha un significato scientifico e tecnico essenziale, in particolare per una comprensione accurata e più approfondita delle proprietà del grafene e delle applicazioni pratiche39,40.

Nel presente lavoro, viene fornito un protocollo dettagliato per dimostrare lo sviluppo del biosensore EGGFET e la sua applicazione nel rilevamento di biomarcatori. Per gli usi pratici del grafene CVD trasferito dall'approccio PMMA, è fondamentale rimuovere completamente i residui di PMMA per ottenere una superficie pulita. Il metodo rimuove efficacemente i residui di PMMA preservando il reticolo di grafene sottostante. Il dispositivo funzionale mostra risultati coerenti per il rilevamento di IgG umane. I ricercatori interessati potrebbero utilizzare questo protocollo come riferimento per costruire dispositivi per applicazioni specifiche, come lo studio delle interazioni di interfaccia, il biosensing, lo sviluppo di dispositivi simili utilizzando altri nanomateriali, ecc.

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Disclosures

Gli autori non hanno interessi concorrenti o interessi contrastanti da divulgare.

Acknowledgments

Gli esperimenti sono stati condotti presso la West Virginia University. Riconosciamo le strutture di ricerca condivise presso la West Virginia University per la fabbricazione dei dispositivi e la caratterizzazione dei materiali. Questo lavoro è stato sostenuto dalla NATIONAL Science Foundation degli Stati Uniti sotto Grant No. NSF1916894.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
1-pyreneutyric acid N- hydroxysuccinimide ester Sigma Aldrich 457078-1G functionalization
Asylum MFP-3D Atomic Force Microscope Oxford Instruments graphene characterization
AZ 300 MIF MicroChemicals AZ 300 MIF photoresist developer
AZ 300 MIF MicroChemicals AZ 300 MIF photoresist
Bovine Serum Albumin Sigma Aldrich 810014 blocking
Branson 1210 Sonicator SONITEK sample cleaning
Copper Etchant Sigma Aldrich 667528-500ML removing copper film to release graphene
Dimethyl Sulfoxide (DMSO) VWR 97063-136 functionalization
Disposable Biopsy Punches, Integra Miltex VWR 21909-144 create well in PDMS
Gold etchant Gold Etch, TFA, Transene 658148 enchant
Graphene Graphene supermarket 2" x 2" sheet biosensing element of the device
IgG aptamer Base Pair Biotechnologies customized bioreceptor
Keithley 4200A-SCS Parameter Analyzer Tektronix measurement and detection
KMG CR-6 KMG chemicals 64216 Chromium etchant
Kurt J. Lesker E-beam Evaporator Kurt J. Lesker metal deposition
Laurell Technologies 400 Spinners Laurell Technologies WS-400BZ-6NPP/LITE thin film coating
March PX-250 Plasma Asher March Instruments sample cleaning
Nickel etchant Nickel Etchant, TFB, Transene 600016000 etchant
OAI Flood Exposure OAI photolithography
Phosphate Buffered Saline (PBS) Sigma Aldrich 806552-500ML buffer
PMMA 495K A4 MicroChemicals PMMA 495K A4 Photoresist for assisting graphene transferring
Polydimethylsiloxane (PDMS) Sigma Aldrich Sylgard 184 sample delivery well
Renishaw InVia Raman Microscope Renishaw graphene characterization
Sodium Hydroxide (NaOH) Sigma Aldrich 221465-25G functionalization
Suss Microtech MA6 Mask Aligner Suss MicroTec photolithography
Thermo Scientific Cimarec Hotplate Thermo Scientific SP131635 sample and device Baking

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Ingegneria Numero 180 Grafene depositato dal vapore chimico (CVD) trasferimento di grafene transistor ad effetto di campo rilevamento di biomarcatori
Sviluppo e funzionalizzazione di transistor ad effetto di campo in grafene elettrolitico-gated per il rilevamento di biomarcatori
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Ishraq, S., Sun, J., Liu, Y.… More

Ishraq, S., Sun, J., Liu, Y. Development and Functionalization of Electrolyte-Gated Graphene Field-Effect Transistor for Biomarker Detection. J. Vis. Exp. (180), e63393, doi:10.3791/63393 (2022).

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