|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Разработка прототипа молекулярного одноэлектронного биосенсорадипломная работа (Магистр)
- Научный руководитель: Солдатов Е.С.
- Автор: Лялина А.М.
- Тип: Магистр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2022
- Аннотация: В данной работе разработана и реализована конфигурация электродов молекулярного одноэлектронного транзистора с «утопленным» в подложку затвором и, на этой основе, изготовлен прототип молекулярного одноэлектронного транзистора. При этом получены следующие основные результаты. Разработана топология системы электродов для формирования на кремниевой подложке молекулярного одноэлектронного транзистора с «утопленными» в подложку электродом управления и макросистемой подводящих к транзистору проводов. Это направлено на существенное увеличение управляющей эффективности затвора и возможность регистрации нескольких ромбов кулоновской блокады туннельного тока через транзистор при построении его диаграммы состояний. Разработаны методики формирования молекулярных одноэлектронных транзисторов с «утопленным» в подложку затвором, изоляции затворов слоем Al2O3 толщиной 40 нм, защитной изоляции всего образца слоем диоксида кремния и выявлены наиболее надежные способы реализации этих методик. Определены наиболее пригодные материалы и параметры слоев для формирования каждого слоя многослойной структуры такого транзистора. Определено предельное значение напряжения управления между затвором и истоком при комнатной температуре, равное 4,7 В. На основе молекулы аурофильного производного терпиридина разработан и изготовлен прототип молекулярного одноэлектронного транзистора с расположением затвора непосредственно под молекулой. Измерения диаграммы состояний изготовленных транзисторов при температуре 4,2 К показали типичный для одноэлектронных транзисторов ромбический вид этих диаграмм, что свидетельствует о коррелированном характере электронного транспорта через молекулу в изготовленных транзисторах. Анализ диаграмм состояний изготовленных транзисторов позволил определить значение емкости затвора - 50 зФ, Полученное значение емкости затвора на порядок больше емкости затвора в конфигурации «затвор сбоку», что и показывает значительное увеличение эффективности затвора в изготовленном транзисторе. Максимальная величина кулоновской блокады в изготовленных транзисторах (диагональ ромба) достигает аномально высокого значения 1 В, что свидетельствует об атомарной малости зарядового центра транзистора. Таким образом, исходя из перечисленных результатов, можно сделать вывод о том, что изготовленный транзистор может стать надежной основой для дальнейших исследований, а также для использования его в качестве базы секвенатора ДНК.
- Добавил в систему: Солдатов Евгений Сергеевич