| Project/Area Number |
09J00239
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Nanomaterials/Nanobioscience
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山本 泰己 大阪大学, 基礎工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2009 – 2010
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2010)
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| Budget Amount *help |
¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
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| Keywords | カーボンナノチューブ / 電界効果トランジスタ / バイオセンサ / n型CNTFET / マイナス電荷 / Auナノ微粒子 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、パーソナルQuality of Life (PQOL)システムやμTASの実現に向け、微小流路を有する単一分子検出の可能な超高感度ラベルフリーCNTFET型バイオセンサとCNT単一電子トランジスタ型バイオセンサを開発し、それを定量的に評価することである。CNTFETバイオセンサの実用化に向け、まずセンサの多項目化を目指した。CNTFETを大気または溶液中で動作させると、CNT上に吸着する水分子の影響により、通常ではp型伝導を示す。そのためマイナスに帯電した物質を測定するのが困難であるという問題があった。この問題を解決するために、溶液中でもn型伝導を示すn型CNTFETの開発を行った。これは従来の方法で作製したCNTFET上にシリコン窒化膜(SiNx膜)を堆積し、カーボンナノチューブ-ソース・ドレイン電極領域をSiNx膜で覆うことにより達成した。このn型CNTFETを用いることにより、マイナスに帯電したタンパク質を検出することに成功した。そして従来のp型CNTFETと組み合わせることにより、プラス電荷とマイナス電荷の相補的検出に成功した。この成果により、多種多様な物質を高感度に測定することが可能となる。
また、CNTFETを溶液中で用いる場合、その動作電流が極端に少なくなるという問題がある。この問題を解決するために、FETの動作電流を増加させることを目指した。そのために、CNT上にAuナノ微粒子を堆積させ、更にソース・ドレイン間に大電圧を印加する電気的アニールを行う方法を提案した。この方法によって、従来のFETに比べ電流量を100倍に向上させることに成功した。電流量の大幅な向上によって、溶液中でもより安定した動作が可能になった。
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