Original title: Grafenový biosenzor dopaminu a vliv hradel
Translated title: Graphene dopamine biosensor and gate effect
Authors: Krajíčková, Kateřina ; Šimšíková, Michaela (referee) ; Bartošík, Miroslav (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2023
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [cze] [eng]
Tato bakalářská práce se zaměřuje na zkoumání interakce biochemických látek (roztoků dopaminu) s grafenem pomocí senzoru založených na polem řízeném tranzistoru (FET). Grafen má jedinečné vlastnosti, včetně biokompatibility, vysoké mobility nosičů náboje a povrchové citlivosti, což ho činí ideálním materiálem pro biosenzory. V těchto senzorech je grafen využíván v FET jako vodivý kanál citlivý na povrchové změny. Použitím senzoru s FET uspořádáním je možné experimentálně stanovit dopování grafenu způsobené adsorbovanými atomy nebo molekulami prostřednictvím pozorování posunu polohy Diracova bodu. Měření lze provádět pomocí konfigurace s dolním hradlem nebo elektrolytické konfigurace s horním hradlem FET senzoru a tato práce zkoumá rozdíly mezi těmito dvěma uspořádáními. Dále se zkoumá vliv vzdálenosti mezi grafenem a elektrodou horního hradla na odezvu senzoru. Výsledky těchto měření jsou vyjádřeny pomocí přenosových křivek, které vykazují charakteristické vrcholy indikující stav grafenu s rovnovážným stavem náboje grafenu, známé jako Diracův bod. This bachelor’s thesis focuses on investigating the interaction between biochemical substances (dopamine solutions) and graphene, using field effect transistor (FET) based sensors. Graphene possesses unique properties, including biocompatibility, high charge carrier mobility, and surface sensitivity, making it an ideal material for biosensing devices. In these sensors, graphene is employed as the conductive sensing channel within fieldeffect transistors. By utilizing sensors with an FET arrangement, the doping of graphene induced by adsorbed atoms or molecules can be experimentally determined through the observation of the shift in the position of the Dirac point. The measurements can be performed using either the bottom-gated or electrolytic top-gated configuration of the FET sensor, and the thesis explores the differences between the two setups. Furthermore, it investigates the impact of the distance between the graphene and top-gate electrode on the sensor’s response. The results of these measurements are represented by transfer curves, which exhibit characteristic peaks indicating the charge neutrality point, known as the Dirac point, of graphene.
Keywords: biosensor; Debye length; Dirac point; dopamine; field-effect transistor; graphene; transport respons; biosenzor; Debyeova délka; Diracův bod; dopamin; grafén; polem řízený tranzistor; transportní odezva

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/211848

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-530119


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses