Explorando o sinal de capacitância quântica em transistores de efeito de campo de grafeno com porta eletrolítica para aplicações biosensoras

• Processo: 22/05158-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 01 de abril de 2023
• Vigência (Término): 31 de março de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
• Pesquisador responsável: Paulo Roberto Bueno
• Beneficiário: Edgar Fabian Pinzon Nieto
• Supervisor: João Pedro dos Santos Hall de Agorreta de Alpuim
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Local de pesquisa: International Iberian Nanotechnology Laboratory (INL), Portugal
• Vinculado à bolsa: 18/24525-9 - Eletrônica e eletroquímica em escala nanométrica: fundamentos e aplicações, BP.DD
• Assunto(s): Eletroquímica Eletroanalítica Grafenos Transistores de efeito de campo
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: capacitância quântica | condutância | Corrente Alternada | deteção quântica | Grafeno | transistor de efeito de campo | Eletroquímica e Eletroanalítica

Resumo

Os transistores de efeito de campo de grafeno com porta eletrolítica (TGPE) são usados com sucesso para o desenvolvimento de plataformas biosensoras com características de sensibilidade superior, comparadas com os dispositivos semicondutores convencionais. No entanto, o princípio operacional dos dispositivos TGPE convencionais está baseado em fenômenos eletrostáticos, o que limita consideravelmente o aproveitamento das propriedades quânticas intrinsecamente presentes no grafeno. Portanto, o desenvolvimento de novas configurações TGPE que levem em conta as propriedades quânticas são necessárias para a obtenção de dispositivos analíticos de alto desempenho. Nós planejamos aqui o desenvolvimento deum arranjo de dispositivos TGPE operado em modo CA (corrente alternada) [onde os terminais de dreno e fonte são acionados por uma corrente de deslocamento ou ressonância em vez de um modo CD (corrente direta) de transporte]. Dentro desta arquitetura TGPE, a modificação da porta com uma monocamada automontada eletroativa pode aumentar a sensibilidade do dispositivo usando o fenômeno ressoante de transferência eletrônica presente nesta junção molecular. Neste caso, os processos de transporte de elétrons e armazenamento de energia, associados aos estados redox, são governados pela resposta da capacitância quântica da interface. A utilização de receptores alvo de ADN visa desenvolver ensaios genômicos baseado numa configuração TGPE quântica. (AU)