【摘要】：由于石墨烯具有半导体性质，以石墨烯及还原氧化石墨烯为沟道的场效应晶体管广泛应用于生物检测。电活性细胞的放电也可改变栅压以及源漏电流，因此场效应晶体管也可以实现对活体细胞电活动的检测。由于源漏电压在检测中通常为不高于100mV的常压，所以石墨烯场效应晶体管的灵敏度主要决定于转导gm和传感器的噪声水平。图2-4电解质溶液作为栅压的石墨烯场效应晶体管示意图[14]
场效应晶体管（Field Effect Transistor，FET）主要由源极、漏极、栅极和半导体沟道组成，它是一种通过输入回路的电压来控制输出电流的器件。通常情况下在场效应晶体管的源极、漏极之间加以恒压，栅极施以电压与源漏电压共同作用来调控沟道的载流子密度，源漏电流随栅压的改变而改变。由于石墨烯具有半导体性质，以石墨烯及还原氧化石墨烯为沟道的场效应晶体管广泛应用于生物检测。
在生物检测应用中，栅压通常是通过外部的Ag／AgCl电极来调控溶液中离子的分布及施加石墨烯-溶液界面的双电层的电容，因此栅极也叫液栅（图2-4）。若溶液中存在分析物或参与化学反应形成的中间产物，在石墨烯沟道表面吸附，会改变沟道实际感受到的栅压，从而影响沟道载流子分布并改变源漏电流。不同浓度的分析物会导致源漏电流变化的不同，从而实现分析物浓度的检测。电活性细胞的放电也可改变栅压以及源漏电流，因此场效应晶体管也可以实现对活体细胞电活动的检测。在石墨烯场效应晶体管中，通常用转导gm与源漏电压Vds之比gm／Vds=C／Vgs（C为电导，Vgs为栅压），即栅压对沟道电导的调控能力来表征传感器的灵敏度。由于源漏电压在检测中通常为不高于100mV的常压，所以石墨烯场效应晶体管的灵敏度主要决定于转导gm和传感器的噪声水平。
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图2-4 电解质溶液作为栅压的石墨烯场效应晶体管示意图[14]
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