Projeto e fabricação de um BE SOI Túnel-FET como elemento biossensor

• Processo: 17/26489-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2022
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Elétrica
• Pesquisador responsável: João Antonio Martino
• Beneficiário: Carlos Augusto Bergfeld Mori
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 19/23283-4 - Medidas de ruído em baixa frequência de SOI FinFETs operando como elementos biossensores, BE.EP.DR
• Assunto(s): Microeletrônica Técnicas biossensoriais Transistores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biossensor | Silício sobre isolante | Transistor de tunelamento induzido por efeito de campo | Microeletrônica

Resumo

Biossensores tem um papel fundamental na melhoria da qualidade e extensão de vida de uma sociedade, sendo de grande importância para acompanhar em tempo real o desenvolvimento de doenças e até prevenir ameaças biológicas de alto risco. Dentre as plataformas biossensoras que estão sendo estudadas e desenvolvidas, destacam-se os dispositivos micro e nanoeletrônicos construídos sobre substrato SOI (Silicon-On-Insulator). O Laboratório de Sistemas Integráveis (LSI) da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (USP) projetou e fabricou um novo transistor chamado BE SOI MOSFET ("Back-Enhanced Silicon-On-Insulator Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect-Transistor"). Este transistor tem tecnologia de fabricação totalmente nacional, e dentre suas mais notáveis características estão (i) a simplicidade de fabricação, sem necessidade de dopagem e com apenas três etapas de fotolitografias; (ii) a flexibilidade de uso, podendo funcionar como nMOS ou pMOS, dependendo somente da polarização do substrato e (iii) potencial para ser utilizado como biossensor. Este projeto de pesquisa propõe, de forma inédita, a fabricação e caracterização elétrica de um novo dispositivo, o transistor back-enhanced SOI de tunelamento induzido por efeito de campo (BE SOI Túnel-FET), baseado na estrutura do BE SOI MOSFET, utilizando-se etapas adicionais de processo durante sua fabricação. A proposta é que este novo dispositivo seja utilizado como elemento biossensor, com seu desempenho e princípios físicos avaliados a partir da observação das curvas características dos transistores fabricados (inseridos ou não em meios biológicos) e de simulações numéricas para estudo da sua física de funcionamento. Por se tratar de uma substância bastante estudada dentro do contexto de biossensores, propõe-se inicialmente o uso da glicose como elemento de teste, de modo a permitir comparações com a literatura durante a etapa de testes da sensibilidade deste dispositivo como elemento biossensor. (AU)

Publicações científicas

(4)

(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)

MORI, C. A. B.; AGOPIAN, P. G. D.; MARTINO, J. A.; IEEE. Optimization of the Dual-Technology Back-Enhanced Field Effect Transistor. 2020 JOINT INTERNATIONAL EUROSOI WORKSHOP AND INTERNATIONAL CONFERENCE ON ULTIMATE INTEGRATION ON SILICON (EUROSOI-ULIS), v. N/A, p. 4-pg., 2020-01-01. (19/23283-4, 17/26489-7)

MORI, CARLOS AUGUSTO BERGFELD; MARTENS, KOEN; SIMOEN, EDDY; VAN DORPE, POL; DER AGOPIAN, PAULA GHEDINI; MARTINO, JOAO ANTONIO. Signal to noise ratio in nanoscale bioFETs. Solid-State Electronics, v. 194, p. 5-pg., 2022-05-03. (17/26489-7, 19/23283-4)

MORI, C. A. B.; AGOPIAN, P. G. D.; MARTINO, J. A.; IEEE. Proposal of a p-type Back-Enhanced Tunnel Field Effect Transistor. 2019 JOINT INTERNATIONAL EUROSOI WORKSHOP AND INTERNATIONAL CONFERENCE ON ULTIMATE INTEGRATION ON SILICON (EUROSOI-ULIS), v. N/A, p. 3-pg., 2019-01-01. (17/26489-7)

MORI, C. A. B.; DUARTE, P. H.; RANGEL, R. C.; AGOPIAN, P. G. D.; MARTINO, J. A.. The Dual-Technology FET: nMOS/pTFET in the same device. Solid-State Electronics, v. 229, p. 4-pg., 2025-11-01. (17/26489-7)

Publicações acadêmicas

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

MORI, Carlos Augusto Bergfeld. Projeto e fabricação de um BESOI Túnel-FET como elemento biossensor.. 2023. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP/BC) São Paulo.