I transistor sono dei dispositivi che, grazie alla loro sensibilità, vengono utilizzati come biosensori in applicazioni biomedicali e biologiche. I materiali attivi basati sul grafene, utilizzati per comporre questi dispositivi, hanno mostrato ottime proprietà fisiche, che possono essere regolate tramite funzionalizzazione chimica. Tra questi materiali, l’ossido di grafene ridotto (rGO) si è dimostrato un’ottima soluzione grazie alla sua versatilità e processabilità, ma nonostante questo, il processo di riduzione del materiale può compromettere le prestazioni del dispositivo. Un’alternativa interessante è rappresentata dal grafene acido acetico (GAA). Esso, infatti, offre dei vantaggi significativi in termini di facilità di produzione, in quanto non è necessario alcun processo di riduzione. In questo progetto, ho eseguito delle prove di caratterizzazione e stabilità per investigare se è il GAA può essere considerato una valida alternativa all’rGO e che differenze ci sono tra i due materiali in termini di performance. Inoltre, ho proposto due nuovi metodi di estrapolazione dei parametri che caratterizzano questi dispositivi. In particolare, è stata considerata la conduttanza dello stato OFF dei transistor, modellizzata come una resistenza parassita in parallelo al transistor stesso. L’estrapolazione di questa resistenza ha dimostrato che il suo contributo è costante rispetto a negli intervalli di Saturazione ed è stabile nel breve periodo.

Caratterizzazione e modellizzazione di sensori FET con canale a ossido di grafene ridotto o grafene acido acetico

CASTELLARO, ALESSANDRO
2023/2024

Abstract

I transistor sono dei dispositivi che, grazie alla loro sensibilità, vengono utilizzati come biosensori in applicazioni biomedicali e biologiche. I materiali attivi basati sul grafene, utilizzati per comporre questi dispositivi, hanno mostrato ottime proprietà fisiche, che possono essere regolate tramite funzionalizzazione chimica. Tra questi materiali, l’ossido di grafene ridotto (rGO) si è dimostrato un’ottima soluzione grazie alla sua versatilità e processabilità, ma nonostante questo, il processo di riduzione del materiale può compromettere le prestazioni del dispositivo. Un’alternativa interessante è rappresentata dal grafene acido acetico (GAA). Esso, infatti, offre dei vantaggi significativi in termini di facilità di produzione, in quanto non è necessario alcun processo di riduzione. In questo progetto, ho eseguito delle prove di caratterizzazione e stabilità per investigare se è il GAA può essere considerato una valida alternativa all’rGO e che differenze ci sono tra i due materiali in termini di performance. Inoltre, ho proposto due nuovi metodi di estrapolazione dei parametri che caratterizzano questi dispositivi. In particolare, è stata considerata la conduttanza dello stato OFF dei transistor, modellizzata come una resistenza parassita in parallelo al transistor stesso. L’estrapolazione di questa resistenza ha dimostrato che il suo contributo è costante rispetto a negli intervalli di Saturazione ed è stabile nel breve periodo.
2023
Characterization and modeling of FET sensors with reduced graphene oxide or graphene acetic acid channel
Biosensors
FET sensors
Graphene
Modeling
graphene acetic acid
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