Bài viết trình bày việc tính toán, mô phỏng, phân tích và trình bày các kết quả nghiên cứu về việc phát hiện phần tử sinh học bằng cảm biến DGFET. Mô hình khuếch tán-bắt giữ và phương trình Poisson-Boltzman được sử dụng để phân tích hiệu suất hoạt động của cảm biến DGFET trong việc phát hiện phần tử DNA thông qua thời gian phản ứng, độ nhạy và độ chọn lọc của cảm biến. | 22 Nguyễn Linh Nam NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG PHÁT HIỆN PHẦN TỬ DNA VÀ ĐỘ PH CỦA CẢM BIẾN DÙNG TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG ĐIỆN CỰC CỔNG KÉP A STUDY ON DUAL-GATE FIELD EFFECT TRANSISTOR SENSORS FOR DETECTING DNA MOLECULES AND PH SENSITIVITY Nguyễn Linh Nam Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng; nlnam@ Tóm tắt - Với các ưu điểm nổi bật như độ nhạy cao, phát hiện thời gian thực, khả năng xử lý tín hiệu song song, chi phí thấp, cảm biến DGFET rất được quan tâm nghiên cứu và cho thấy khả năng ứng dụng rất lớn. Trong bài báo này, chúng tôi tính toán, mô phỏng, phân tích và trình bày các kết quả nghiên cứu về việc phát hiện phần tử sinh học bằng cảm biến DGFET. Mô hình khuếch tán-bắt giữ và phương trình Poisson-Boltzman được sử dụng để phân tích hiệu suất hoạt động của cảm biến DGFET trong việc phát hiện phần tử DNA thông qua thời gian phản ứng, độ nhạy và độ chọn lọc của cảm biến. Đồng thời việc phát hiện độ nhạy pH bằng cảm biến DGFET cũng được khảo sát và phân tích. Kết quả cho thấy độ nhạy pH vượt qua giới hạn Nernst trong cảm biến dựa trên cấu trúc FET thông thường. Đây là nền tảng quan trọng trong việc nghiên cứu tối ưu hóa hoạt động và triển khai ứng dụng cảm biến DGFET trong thực tế. Abstract - With outstanding features including high sensitivity with minimal requirement of the target molecules, a direct and real-time electrical signal transduction, capability for multiplex parallel processing and low cost, DGFET biosensors attract interest from researchers and show the huge potential applications in biotechnology. In this work, detection of DNA molecules using DGFET biosensor is carried out. The diffusion-capture model and Poisson-Boltzman equation are used to characterize DGFET biosensor’s performance in terms of its setting time, sensitivity and selectivity. In addition, the use of DGFET as pH sensor is also characterized. It is found that the pH sensitivity of DGFET biosensors is beyond the Nernst limit that is the maximum sensitivity of .
