始终以来，科学家和工程师们一直肆意珍重石墨烯在电子斥地中的愚弄，因为它具有出色的导电性、光学透明度、机械强度、导热性和在高温下保握知晓性的智商。然则，石墨烯在营业层面的电子居品中的愚弄仍然有限。部分原因是，制造和集成大大批（但不是一都）大领域电子居品所需的单层石墨烯要疼痛得多。这亦然因为，手脚一种新材料，石墨烯在使用前必须经由严格的监管和认证条目，能力在好多高技术愚弄中使用。尽管如斯，包括传感器在内的好多先进时刻阛阓正运转更世俗地使用这种材料。

各人好多公司都开发了石墨烯传感器，但其中好多公司纯正围绕生物传感，好多公司在疫情时候试图开发先进的COVID 测试。但总部位于英国剑桥郡的Paragraf公司的推敲不单是是成为一家小领域的石墨烯传感器批量坐褥商。相背，该公司的推敲是成为第一家为最终用户提供“空缺画布”石墨烯场效应晶体管(gFET) 传感组件，代工场不错字据不同业业的用户的个性化需求进行定制。

Paragraf 合计，这种设施将使公司更容易扩大其制造智商。这种设施摈斥了监管完了，使工程师只需专注于中枢时刻，而无须探究他们的传感器可能用于哪些场景以及需要特意定制哪些场景。

构建空缺画布 gFET

不错说，Paragraf 的传感器元件是一块空缺画布。该公司正在通过在蓝对峙基板上滋长石墨烯并在顶部添加两个带有栅极电极的触点来构建主要传感名义（画布）。然后由 Paragraf 的客户字据他们的需要完成传感器的最终联想：“咱们出售的不是制品传感器，” Paragraf 的生物传感器总监Mark Davis默示，他补充说，用户不错将好多不同类型的受体添加到传感器中。

通过让用户适度传感受体，gFET 将更容易得志各自行业的监管和认证条目。Paragraf 对准了好多愚弄和行业，包括医疗 会诊中的钾离子传感、农业废水径流中的重金属检测、医疗、农业和氢能行业中的气体传感愚弄、细胞和基因调整中的 pH 传感、食物和饮料监测以及化学加工愚弄。

gFET 在医疗会诊方面也具有很大的后劲，因为不错在并吞芯片上测量多种不同的生物标记或感兴致的化学因素。“好多 gFET 只包含 3 到 5 个通说念，但 Paragraf 的 FET 尺寸意味着咱们不错在一个芯片上安设多达 100 个通说念，”戴维斯说，这使得最终的芯片好像检测和离别给定样本中的更多东西。

据 Paragraf 公司称，由于 gFET 具有高机灵度，其用户运转使用这些空缺画布传感器开发医疗会诊平台，万生实盘用于单离子和 pH 传感愚弄。“关于大大批医疗保健愚弄，咱们正在寻找一次性使用的传感器，每个传感器的本钱为 1 好意思元，”戴维斯说。“将来，只好咱们每年能坐褥率先 100 万个 [传感器]，并将晶圆尺寸保握在 3 x 3 毫米以下，咱们就好像将本钱裁汰到这个水平——在试验寰宇中拓展石墨烯传感器和石墨烯电子居品的后劲和智商。”

大领域开发 gFET 传感器组件

Paragraf 正在开发的 gFET 是一种电解质门控FET。FET的使命旨趣是将用户念念要分析的电解质液滴放弃在传感器名义。电解质的电导率会产生电偏压，从而改变传感器石墨烯片中电子的行为形状。这也会改变石墨烯片上可检测的电阻——并且由于石墨烯的电性能相称好，因此不错检测到电解质样品中极小浓度的离子（包括单个离子）。

Paragraf 正在批量坐褥传感器，相通于半导体行业制造充满芯片的晶圆的形状，并通过金属有机化学气相千里积将石墨烯胜利千里积到晶圆上，并在顶部联接金属触点。

好多化学气相千里积时刻不错在铜箔上滋长石墨烯，但随后需要将石墨烯变嫌到结尾斥地，这可能会导致石墨烯中出现结构劣势和铜沾污，从而影响斥地的传感智商。通过胜利在晶圆上滋长石墨烯，Paragraf 幸免了这种情况，从而擢升了斥地的传理性能。戴维斯默示，Paragraf“以半导体形状制造传感器元件，这么咱们就不错将传感器元件微型化，并在每个芯片上安设更多传感器元件。Paragraf 的愿景是成为一家代工场，成为最终会诊管制决策的传感器组件制造商。”

戴维斯默示，Paragraf 现在不错在边长 51 毫米的晶圆上安设多达 32 个 gFET 。该公司正在剑桥郡亨廷顿缔造一个大型制造工场。Paragraf 最近还收购了位于圣地亚哥的另一家石墨烯传感器公司 Cardea Bio 。

Paragraf 还在开发具有宽动态范围的石墨烯霍尔效应传感器，用于低场和高场磁测量愚弄——从绘画CERN的高磁场图和测量电磁场，到缜密目位电板中的电流泄漏和测量量子盘算机里面超小磁场的存在——但这些都是步履的传感器元件架构，不需要最终用户进行任何进一步的输入即可使用——它们也曾准备就绪。最终，Paragraf 押注于空缺 gFET，但愿好像创建第一个石墨烯代工场。

参考纠合

https:// spectrum.ieee.org/paragraf-graphene-foundry

• 终于
• 石墨
• 传感器
• 进修