在设计生物芯片时,弓箭手需要确保在同一芯片上的石墨烯场效应晶体管(GFET)之间的钾测试结果不会显着变化。在过去的几个月中,弓箭手团队一直在努力减少同一芯片GFET之间的测试结果的变化。这是通过在功能化过程中执行的弓箭手内部过程的开发来实现的,以使GFETS成钾传感器。这项工作已导致片上设备可变性的显着降低到1.5%。通过将变异性降低到1.5%的弓箭手现在能够在生物芯片发育中移动下一个阶段并开始对人类血液的测试。
石墨烯是一种碳的形式,具有许多有用的属性,包括低分子质量,极大的表面积,高热和电导率以及出色的机械强度。然而,阻止石墨烯广泛使用的一个局限性是其化学鲁棒性,在将无机分子连接到石墨烯表面上很难。
在某些合成条件下,自旋寿命已达到 800 纳秒,但需要做一些工作才能在芯片的硅(或其他)基板上重现这一结果。晶圆上的均匀性(确保一致的电气和光学特性)和样品芯片之间的可重复性(可变性)对于重现芯片至关重要。均匀性和可变性都得到了显著改善,标准偏差从 25-100% 降至约 7%。
晶圆被切成丁,在阿切尔的外包半导体组件和测试(“ OSAT”)合作伙伴,日本的AOI电子产品中。OSAT过程包括该专用晶圆组件的成型,迪士和铅框架设计。这些新功能是推进生物芯片开发以与微型GFET芯片传感器设计相连和集成的关键。
图 1. a) 在施加磁场的情况下演示超导自旋读出电路的微波测量。顶部插图显示了一个用于测量的超导自旋读出电路支架。底部插图是自旋参考材料,安装在超导谐振器的中心位置,准备进行自旋检测测量。b) 准备用于自动扫描电子显微镜图像捕获的晶圆。可以看到的精细结构是精密对准标记,有助于以纳米精度定位合适的设备材料。c) 由 Archer 的下一代基于薄膜的自旋材料制成的概念验证设备,可提高可制造性,显着降低电阻,并可能增加自旋寿命。
这是基于团队通过保护转移的石墨烯(一种更常见的石墨烯生产晶片的方法)进行的,它可以使传感器存储在空气中而不会降解中。这解决了一个普遍关注的问题,即设备未存储在氮控制的环境中或真空中,它们通常会降级并且最终无法使用。这对在此类技术中建造的商业设备构成了困难的存储问题。
b'hoban,S.,Archer,F。I.,Bertola,L。D.,Bragg,J.G.,Breed,M。F.,Bruford,M.W.,Coleman,M.A.,Ekblom,R.,327 Funk,W.C.,Grueber,Grueber,C.E. F.,Liggins,L.,328 MacDonald,A.J.,Mergeay,J.,Potter,K.M.,\ Xe2 \ X80 \ Xa6 Vernesi,C。(2022)。全球遗传多样性状态和329个趋势:朝向遗传组成的基本生物多样性变量(EBV)。生物学330评论,1。https://doi.org/10.1111/brv.12852 331'https://doi.org/10.1111/brv.12852 331'
这项最新作品建立在较早的GFET设计制造里程碑上,包括与德国铸造厂一起运行的MPW(ASXAnn。2023年11月9日),在荷兰的一个铸造厂奔跑的整个四英寸晶圆(ASXAnn。2023年9月14日),在西班牙铸造厂进行了六英寸的晶圆。Archer最近还通过大小的尺寸降低了其生物芯片GFET芯片设计,将小型芯片设计发送给了荷兰的铸造伙伴(ASXAnn。2024年3月11日)。
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