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公開番号2025161632
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-24
出願番号2024064986
出願日2024-04-12
発明の名称センサ
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人個人,個人
主分類G01N 27/414 20060101AFI20251017BHJP(測定;試験)
要約【課題】チャネル領域のグラフェンが基板に張り付くことを抑制できる技術を提供する。
【解決手段】標的物質を検出し、基板と、グラフェンにより形成され前記基板との間に空間を介して設けられたチャネル領域と、前記チャネル領域の一端に接続されたソース電極と、前記チャネル領域の他端に接続されたドレイン電極と、前記チャネル領域に対して、前記基板とは反対側に形成されるとともに、前記チャネル領域との間に空間を介して形成されたゲート電極と、を有するセンサであって、前記ゲート電極の面であって、前記チャネル領域と向かい合う面に設けられた捕捉膜と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
標的物質を検出し、
基板と、
グラフェンにより形成され、前記基板との間に空間を介して設けられたチャネル領域と、
前記チャネル領域の一端に接続されたソース電極と、
前記チャネル領域の他端に接続されたドレイン電極と、
前記チャネル領域に対して、前記基板とは反対側に形成されるとともに、前記チャネル領域との間に空間を介して形成されたゲート電極と、
を有するセンサであって、
前記ゲート電極の面であって、前記チャネル領域と向かい合う面に設けられた捕捉膜と、
を備えることを特徴とする、センサ。
続きを表示（約 160 文字）【請求項２】
請求項１に記載のセンサにおいて、
前記チャネル領域は、一層のグラフェンにより形成されている、
ことを特徴とする、センサ。
【請求項３】
請求項１に記載のセンサにおいて、
前記チャネル領域は、乱層積層グラフェンにより形成されている、
ことを特徴とする、センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、センサに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、グラフェンをチャネルに用いた電界効果トランジスタが提案されている。例えば、特許文献１には、チャネル領域のグラフェン層が宙吊り状態とされた電界効果トランジスタが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－００４７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術では、グラフェン層を形成した後に、洗浄のために溶液処理を行なうと、スティッキングによってグラフェン層が基板に張り付いてしまい、グラフェン層の宙吊り状態を維持できないおそれがあることを、本願発明者らは見出した。このため、チャネル領域のグラフェンが基板に張り付くことを抑制できる技術が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の形態として実現することができる。
【０００６】
（１）本開示の一形態によれば、センサが提供される。このセンサは、標的物質を検出し、基板と、グラフェンにより形成され、前記基板との間に空間を介して設けられたチャネル領域と、前記チャネル領域の一端に接続されたソース電極と、前記チャネル領域の他端に接続されたドレイン電極と、前記チャネル領域に対して、前記基板とは反対側に形成されるとともに、前記チャネル領域との間に空間を介して形成されたゲート電極と、を有するセンサであって、前記ゲート電極の面であって、前記チャネル領域と向かい合う面に設けられた捕捉膜と、を備えることを特徴とする。この形態のセンサによれば、ゲート電極が、チャネル領域に対して、基板とは反対側に形成されるとともにチャネル領域との間に空間を介して形成されているので、基板に張り付いたグラフェンを、ゲート電極に電圧を印加することによって引き寄せることができる。この結果として、チャネル領域のグラフェンが基板に張り付くことを抑制できる。
【０００７】
（２）上記（１）に記載のセンサにおいて、前記チャネル領域は、一層のグラフェンにより形成されていてもよい。この形態のセンサによれば、チャネル領域が一層のグラフェンにより形成されているので、キャリア移動度の低下を抑制できる。
【０００８】
（３）上記（１）に記載のセンサにおいて、前記チャネル領域は、乱層積層グラフェンにより形成されていてもよい。この形態のセンサによれば、チャネル領域が乱層積層のグラフェンにより形成されているので、周辺雰囲気に存在するガスや異物がグラフェンに付着することによるキャリア移動度の低下を抑制できる。
【０００９】
なお、本開示は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、センサの製造方法、センサを用いた標的物質のモニタリング方法等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
センサの概略構成を模式的に示す断面図である。
第２実施形態のセンサの概略構成を模式的に示す説明図である。
第３実施形態のセンサの概略構成を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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