2015年2月24日,韩国科学技术院(KAIST)在半导体电路技术国际学会“ISSCC 2015”上发表了关于使用CMOS与碳纳米管制造医疗用传感器的研究成果。该传感器采用0.35μm工艺的CMOS晶圆,并在其上配置碳纳米管电极,实现了高灵敏度生物分子检测。
该传感器的独特之处在于摒弃了传统的金属电极导线连接方式。传统传感器依赖导线进行信号传输和供电,而KAIST的传感器通过笔式阅读器直接接触金属板上的传感器来加载电压,并通过连接的个人电脑或智能手机读取测量结果。这种设计简化了接口,降低了制造成本。
碳纳米管因其尺寸与生物分子相当,常被用于生物传感器。然而,碳纳米管与CMOS工艺集成时,需避免与金属电极接触导致短路。KAIST开发的传感器无需额外的防短路后处理和表面加工,从而显著降低了制造成本。由于医疗传感器多为一次性使用,成本控制至关重要。
该技术有望推动低成本、高性能生物传感器的发展,应用于疾病诊断、健康监测等领域。