Моделювання біосенсора у вигляді циліндричного кремнієвого нанодроту на основі польового транзистора: вплив довжини і радіусу нанодроту
| Автори | A.V. Pawar1, S.S. Kanapally1, A.P. Chougule2, P.P. Waifalkar3, K.V. More , R.K. Kamat2, T.D. Dongale1 |
| Афіліація |
1Computational Electronics and Nanoscience Research Laboratory, School of Nanoscience and Biotechnology, Shivaji University, Kolhapur-416004, India 2Department of Electronics, Shivaji University, Kolhapur-416004, India 3Department of Physics, Shivaji University, Kolhapur-416004, India 4Department of Chemistry, Shivaji University, Kolhapur-416004, India |
| Е-mail | tdd.snst@unishivaji.ac.in |
| Випуск | Том 11, Рік 2019, Номер 1 |
| Дати | Одержано 12 жовтня 2018; у відредагованій формі 04 лютого 2019; опубліковано online 25 лютого 2019 |
| Цитування | A.V. Pawar, S.S. Kanapally, A.P. Chougule et al., J. Nano- Electron. Phys. 11 No 1, 01005 (2019) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.11(1).01005 |
| PACS Number(s) | 62.23.Hj, 87.85.fk, 31.15.xv |
| Ключові слова | Нанодріт (8) , Біосенсор (10) , Польовий транзистор (15) , Моделювання (81) . |
| Анотація |
У даній статті ми моделювали біосенсор у вигляді кремнієвого нанодроту на основі польового транзистора і вивчали вплив довжини та радіусу нанодроту на різні функціональні характеристики біосенсора. Для цього дослідження ми використали інструмент моделювання BioSensorLab з відкритим вихідним кодом. Зокрема, ми вивчали вплив довжини і радіусу нанодоту на модуляцію провідності по відношенню до щільності молекул-мішеней, модуляцію провідності щодо концентрації буферних іонів, варіацію потенціалу поверхні нанодроту щодо рН, зміну відношення сигнал/шум щодо щільності рецептора, варіацію часу осадження щодо концентрації і зміну щільності захопленої молекули щодо часу виявлення. Ми взяли до уваги електростатичну взаємодію між молекулами рецептора і біомолекулами-мішенями, що базується на моделі дифузійного захоплення. Результати показали, що більш високу модуляцію провідності можна досягти при більш високій щільності молекул-мішеней з більшим радіусом кремнієвого нанодроту. З іншого боку, максимальна модуляція провідності спостерігається при меншому радіусі кремнієвого нанодроту з меншою концентрацією буферних іонів. Результати моделювання показали, що поверхневий потенціал нанодроту має тенденцію до зменшення, оскільки величина рН зростає в обох випадках (довжина і радіус нано-дроту). У свою чергу, істотного впливу на відношення сигнал/шум через зміну довжини і радіусу нанодроту не спостерігалося. Було також виявлено, що довжина нанодроту не впливає на час осадження, проте на нього значним чином впливає зміна радіуса нанодроту. Таким чином, довжина і радіус нанодроту суттєво впливають на робочі параметри біосенсора на базі польового транзистора. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Порівняльні Ab initio розрахунки для перовскітів ABO3 (001), (011) та (111), а також для YAlO3 (001) поверхонь і F центрів [01001-1-01001-6]2) Спектральні і фотометричні методи контролю параметрів світлодіодних джерел випромінювання [01002-1-01002-6]
3) Вплив товщини шарів і умов осадження на структурний стан NbN/Cu багатошарових покриттів [01003-1-01003-5]
4) Електричні транспортні властивості рідких сплавів Li1–xNax [01004-1-01004-4]
5) Активні елементи на основі InGaAs зі статичним катодним доменом для терагерцового діапазону [01006-1-01006-5]
6) Вплив магнітного поля та нецентральної домішки на енергетичний спектр електрона в сферичній багатошаровій наносистемі [01007-1-01007-5]
7) Одержання монокристалу (Ga69.5La29.5Er)2S300 та механізм випромінювання стоксової фотолюмінесценції [01008-1-01008-4]
8) Вплив сильних кореляцій на поляризовані за спіном електронні енергетичні зони твердого розчину CdMnTe [01009-1-01009-6]
9) Переходи, індуковані взаємно корельованими гаусівськими білими шумами: метод ефективного потенціалу [01010-1-01010-6]
10) Електрична характеристика транзистора Ge-FinFET на основі нанорозмірних каналів [01011-1-01011-5]
11) Розподіл сегнетоелектричної поляризації в полівініліденфториді під час первинної електризації та при перемиканні поляризації [01012-1-01012-7]
12) Залежні від форми оптичні властивості квантової точки GaAs: модельне дослідження [01013-1-01013-4]
13) Вплив кристалічної об'ємної фракції на електронні властивості гідрогенізованого мікрокристалічного кремнію, дослідженого методом еліпсометрії та моделюванням мікроелектронних і фотонних структур [01014-1-01014-5]
14) Синтез нанокристалів Zn1-xCdxS електролітичним методом [01015-1-01015-5]
15) Вейвлет-розклад для діагностики технічного стану систем автоматичного керування двигуном [01016-1-01016-6]
16) Дослідження оптичних і піроелектричних властивостей монокристала ніобата літію, викликаних дифузією іонів металів [01017-1-01017-5]
17) Вплив домішки BiScO3 на структуру та електричні властивості системи Y2O3-ZrO2-SrTiO3 [01018-1-01018-4]
18) Зміщувальні акустичні фонони в багатошарових арсенідних напівпровідникових наноструктурах [01019-1-01019-6]
19) Магнітні квантові ефекти в електронних напівпровідниках при поглинанні мікрохвильовим випромінюванням [01020-1-01020-6]
20) Систематичні дослідження впливу заміщення іонів двовалентних металів (Mg2+ та Zn2+) на нанокристалічні марганцеві ферити [01021-1-01021-5]
21) Магнетронне розпилення при постійному тоці зворотного контакту Mo для тонкоплівкових сонячних елементів з халькопіриту [01022-1-01022-7]
22) Вплив хімічної обробки поверхні підкладинок ZnSe
23) Нерелятивістська cубатомна модель для опису поведінки двомірного ангармонічного потенціалу шостого порядка для атомного ядра в симетріях розширеної квантової механіки [01024-1-01024-10]
24) Застосування методу крос-кореляційного аналізу для вимірювання швидкості потоку рідини на основі рентгенівського випромінювання [01025-1-01025-5]
25) Вплив транспортуючого шару електронів на ефективність перетворення енергії сонячних елементів на основі перовскіту порівняльне дослідження [01026-1-01026-3]
26) Тонкі плівки CdZnO з покриттям: Застосування для пристроїв перетворення енергії [01027-1-01027-3]
27) Золь-гель синтез та структурні властивості наночастинок Zn легованих Cu [01028-1-01028-3]
