Otimização de transistores BE SOI MOSFET como plataforma para aplicação em biossensores

• Processo: 18/01568-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2018
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2022
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica
• Pesquisador responsável: João Antonio Martino
• Beneficiário: Leonardo Shimizu Yojo
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Caracterização Microeletrônica Nanoeletrônica Transistores Técnicas biossensoriais Fotolitografia Desenvolvimento de tecnologia Desenvolvimento de produtos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Be Soi Mosfet | biossensor | Caracterização | Microeletrônica/Nanoeletrônica

Resumo

Este projeto de pesquisa propõe, de forma inédita, a fabricação e caracterização elétrica de uma nova versão do BE SOI MOSFET ("Back-Enhanced Silicon-On-Insulator Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor") voltado para aplicações como biossensores. Atualmente este tipo de aplicação vem se mostrando bastante relevante pois possibilita ganhos na qualidade de vida das pessoas, sendo importante para inferir in situ e em tempo real doenças que afetam a população brasileira e até prevenir ameaças biológicas de alto risco. Este trabalho se baseia no transistor chamado BE SOI MOSFET fabricado e caracterizado recentemente no Laboratório de Sistemas Integráveis (LSI) da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP), com tecnologia totalmente nacional. Dentre suas mais notáveis características estão a simplicidade de fabricação (sem a necessidade de dopagem e com apenas três etapas de fotolitografia) e a flexibilidade de uso, podendo funcionar como transistor nMOS ou pMOS, dependendo somente da polarização do substrato. Neste projeto de doutorado, a nova versão do transistor BE SOI MOSFET será feita visando seu uso como biossensor, através da análise do desempenho e princípios físicos avaliados a partir da caracterização elétrica dos novos transistores fabricados (inseridos ou não em meios biológicos) e de simulações numéricas para estudo da física de funcionamento dos mesmos. Está também planejado um período de intercâmbio em instituto de pesquisa internacional para aprofundar os conhecimentos na área. Como teste do BE SOI MOSFET como biossensor será utilizado inicialmente um meio glicosado, por ser um elemento bem conhecido, facilitando assim a avaliação/desempenho deste novo transistor como biossensor. Outros meios poderão ser analisados, dependendo da sensibilidade deste dispositivo e da experiência adquirida no exterior com outros materiais. (AU)

Publicações científicas

(5)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SASAKI, K. R. A.; RANGEL, R. C.; YOJO, L. S.; MARTINO, J. A.. Optimization of a nanoribbon charge-based biosensor using gateless BESOI pMOSFET structure. Solid-State Electronics, v. 185, NOV 2021. (18/01568-4)

YOJO, LEONARDO S.; RANGEL, RICARDO C.; SASAKI, KATIA R. A.; MARTINO, JOAO A.; IEEE. Investigation of the Invariant Drain Current Point in Dielectric Modulated (SOI)-S-BE MOSFET Biosensor. 2021 JOINT INTERNATIONAL EUROSOI WORKSHOP AND INTERNATIONAL CONFERENCE ON ULTIMATE INTEGRATION ON SILICON (EUROSOI-ULIS), v. N/A, p. 4-pg., 2021-01-01. (18/01568-4)

YOJO, L. S.; RANGEL, R. C.; SASAKI, K. R. A.; MARTINO, J. A.. Study of (SOI)-S-Beta Epsilon MOSFET Reconfigurable Transistor for Biosensing Application. ECS JOURNAL OF SOLID STATE SCIENCE AND TECHNOLOGY, v. 10, n. 2, FEB 1 2021. (18/01568-4)

SASAKI, K. R. A.; RANGE, R. C.; YOJO, L. S.; MARTINO, J. A.; IEEE. Nanoribbon charge-based biosensor using gateless UTBB (SOI)-S-BE pMOSFET. 2020 JOINT INTERNATIONAL EUROSOI WORKSHOP AND INTERNATIONAL CONFERENCE ON ULTIMATE INTEGRATION ON SILICON (EUROSOI-ULIS), v. N/A, p. 4-pg., 2020-01-01. (18/01568-4)

YOJO, LEONARDO S.; RANGEL, RICARDO C.; SASAKI, KATIA R. A.; ORTIZ-CONDE, ADELMO; MARTINO, JOAO A.. Impact of Schottky contacts on p-type back enhanced SOI MOSFETs. Solid-State Electronics, v. 169, JUL 2020. (18/01568-4)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

YOJO, Leonardo Shimizu. Otimização de transistores BESOI MOSFET como plataforma para aplicação em biossensores.. 2022. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP/BC) São Paulo.