晶体管

本文以DNA和PNA作为探针，利用褶皱石墨烯FET电生物传感器，实现了高灵敏度的核酸分子检测。对褶皱石墨烯FET生物传感器的检测极限为600 zM，对于平坦石墨烯为2 pM。

二维（2D）半导体因其巨大的比表面积、可调的电子特性和室温下的高本征灵敏度，为下一代气体传感技术带来了前所未有的机遇。然而，其实际应用往往被一个基本但极易被忽视的界面问题所掣肘：那就是2D半导体沟道与三维（3D）金属电极之间的接触电阻。这种寄生电阻不仅降低了传感器的灵敏度和检测限，更严重影响了器件的操作稳定性和制造可重复性，是限制该领域发展的核心瓶颈。

大多数TDM传感器依赖电解质溶液的流动、抗体的结合或荧光标记来工作。相比之下，GFETs具有经适配体修饰的CVD石墨烯表面，这些适配体充当“捕获臂”。这些适配体从样本中捕获药物分子。当药物分子与功能化CVD石墨烯结合时，这种相互作用会导致电流和栅极电压发生变化，从而实现药物浓度的测定。与其他TDM传感器不同，GFETs无需二次抗体、荧光染料或电化学介质即可工作。

FE图南工作室提供石墨烯短沟道电极及器件与二维材料裂缝定制，可实现亚50nm短沟道电极，可定制TLM石墨烯短沟道电极，AFM下表征表面干净。

研究团队引入了一种具有刚性大环结构的卟啉分子——四（对羧基）苯基卟啉（TCPP），作为石墨烯与抗体之间的新型连接分子。与常用的柔性链状分子（如 PBASE）不同，TCPP 能够在石墨烯表面形成稳定的 π–π 相互作用网络，并通过其刚性结构为抗体提供“支撑”，使抗体在界面上呈现出更为一致的“端朝上”垂直取向。实验与计算模拟结果均表明，这种定向排列显著提升了抗体可用于识别目标分子的有效比例。

近期，英国伦敦帝国学院Sami Ramadan 联合浙江大学徐李舟研究员/北京协和医院Yin Tianyi团队综述了基于GFET的生物传感器在液体活检中检测疾病生物标志物的潜力，详细探讨了GFET从实验室研究向临床应用转化的过程，包括其在生物标志物检测中的多功能性和在复杂生理条件下的性能提升策略。

二维材料试点生产线（2D-PL）是欧洲推动二维材料技术从科研走向规模化制造的创新平台。多项目晶圆（MPW）项目使企业、初创公司及研究团队能够在共享晶圆上验证器件概念，大幅降低成本并缩短开发周期。

此前，Paragraf采用无污染、无转移技术在2英寸蓝宝石晶圆上制造GFET。传统方法常需从生长基板转移石墨烯，该过程易引入金属杂质。通过直接在硅基材上生长石墨烯，Paragraf旨在保持材料纯度与器件完整性，同时提升与主流半导体制造工艺的兼容性。

该计划旨在突破生物传感器应用的关键瓶颈：简化复杂读出电子系统，提升灵敏度，同时确保可靠性和可扩展性。通过融合Melexis在半导体集成领域的专长与Graphenea在石墨烯晶体管领域的领导地位，此次合作标志着从实验室原型走向实际应用的重要里程碑。应用领域涵盖医疗诊断（如癌症生物标志物检测、神经系统及传染病检测）以及更广泛的生物传感应用（如全氟烷基物质的环境监测）。

该技术源自欧盟地平线2020计划资助的MULTIMAL项目，由INL与米尼奥大学于2024年共同申请专利。其核心技术为单层石墨烯场效应晶体管传感器，具备阿托摩尔级灵敏度，且适用于热带环境部署。

在埃因霍温举行的 2025 年欧洲光子集成电路峰会 (PIC Summit Europe 2025) 上，他阐述了公司如何利用石墨烯的独特特性，将光子学直接融入半导体生产。“我们称之为一种新型芯片，”他说道，“因为现在，你的 CMOS 芯片可以同时使用两种语言：电子学和光子学。”

在这项研究中，研究人员提出一步液-液界面聚合策略，在常温常压下合成两种自支撑氟-rich亚胺键二维COF薄膜（4F-COF与6F-COF），并通过无溶剂干法层压将其完整转移至GFET阵列沟道，制备出F-COF/GFET生物传感器。