Semiconductor sensor for detecting target molecules and molecular change effects in protein recognition, analysis and quantification comprises a field effect transistor with a gate produced from SOI substrates

Semiconductor sensor comprises a field effect transistor with a gate produced from SOI substrates with the aid of standard and advanced sub-microm technology. The conductivity in the transistor is limited to a thin conducting layer close to the surface which is insulated from the substrate by a trenched oxide. The transistor is covered with a functional surface layer made e.g. from immobilized molecules. Das beschriebene Halbleiterbauelement zur markerfreien Detektion von Targetmolekülen wie DNA, Antikörpern oder Proteinen und deren (bio-) molekularer Wechselwirkungen besteht aus einem Feld-Effekttransistor (FET) ohne Gate, der mit Hilfe von Standard und hochauflösender sub-mum-Technologie auf der Grundlage von Silicon-on-Insulator-(SOI)-Substrat hergestellt wird. Die Leitfähigkeit in diesem Transistor ist auf eine dünne, oberflächennahe, leitfähige Schicht beschränkt, welche vom Substrat durch ein vergrabenes Oxid isoliert und durch eine Oberflächenschicht aus z. B. organischen Molekülen funktionalisiert ist. Das selektive Binden etwa von Biomolekülen an immobilisierte Rezeptoren hat in diesen Systemen einen empfindlichen Einfluss auf das Oberflächenpotential und damit auf die Leitfähigkeit der dünnen Siliziumschicht. Durch Beschränkung des aktiven Sensorelements auf sub-mum Drähte in Form von "In-Plane-Gate"-Transistoren durch laterale Strukturierung lässt sich dessen Sensitivität weiter erhöhen.