【北大:DNA模板提升高性能晶體管潛力】生物自組裝結構具有精細的三維形貌,其關鍵結構參數小於光刻等傳統納米加工手段的解析度極限。利用自組裝生物分子作為加工模板,目前已實現金屬材料、碳基材料、氧化物材料的可控形貌合成。然而,基於生物模板的電學器件的性能往往遠落後于通過蝕刻或薄膜方法製備的同類器件,且缺乏長程取向規整性,因而制約了生物模板在高性能器件中的應用。

孫偉等以組裝于脫氧核糖核酸(DNA)模板的平行碳納米管陣列作為模型體系,研究界面生物分子組成對器件性能的影響,開發了一種基於固定—洗脫策略的界面工程方法,在不改變碳管排列的基礎上,有效去除界面處的金屬離子及生物分子等雜質。經過界面工程,基於生物模板的碳管陣列晶體管顯示了良好的開態性能和快速的電流開關切換,從而展現出高精準度生物模板在高性能晶體管領域的應用潛力。

基於空間限域效應,他們還發展了陣列取向排列的新方法,探討了決定取向排列精準度的關鍵因素。在高性能電子器件和生物分子自組裝的交叉領域上,這一方法具有實現基於生物模板的大規模電子器件的潛力。

據介紹,進一步結合光刻技術與嵌段共聚物定向組裝技術,高分辨生物製造可用於構建大面積、小尺寸的高性能電子設備;同時,結合電學特性與生物響應特性的高性能電子—生物融合器件也可應用於未來的生物感測器與驅動器。http://t.cn/A62b2g0K

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