CN109906375A - 量子点生物传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及量子点生物传感器，并且根据本发明的一个方面，提供了生物传感器，其包括：基底；设置在所述基底上的栅电极；设置在所述栅电极上的绝缘层；分别设置在所述绝缘层上的源电极和漏电极；设置在所述源电极与所述漏电极之间的n型沟道；以及设置在所述n型沟道上并且设置成具有能够与目标生物材料的振动能共振的电子跃迁能的量子点层。

Description

量子点生物传感器
技术领域
本发明涉及生物传感器，特别地，涉及使用量子点的生物传感器。
本申请要求基于于2016年11月2日提交的韩国专利申请第10-2016-0144849号和于2017年11月2日提交的韩国专利申请第10-2017-0145154号的优先权的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
背景技术
由于量子点控制其尺寸，其可以容易地控制能带隙，从而通过利用这样的特性而用作发光材料。此外，量子点可以通过吸收各种波长的光而产生电荷，因此除了用作发光材料之外，还可以用作用于生物传感器和光检测传感器的材料。
在另一方面，正在积极进行对实时监测为小生物分子的代谢物(例如免疫球蛋白E)或特定生物材料(例如葡萄糖、经修饰的基因、癌细胞或环境激素)的研究和开发以及投资。
作为常用的生物传感器的技术方法，有电化学生物传感器、压电生物传感器、光学生物传感器或热生物传感器等，并且在许多情况下，在测定过程中样品被破坏，可能改变相对于实时样品浓度的平衡。此外，由于通过额外的生物标记物进行检测，因此需要用于添加生物标记物材料的额外程序，这具有接枝生物标记物的密度低的缺点。
发明内容
技术问题
本发明要解决的问题是提供一种生物传感器，其能够引起关于电流变化的细微电势差并对其进行测量，其中当量子点层的电势根据量子点层与目标生物分子之间的电子-振动能量传递而改变时产生电势差。
此外，本发明要解决的另一个问题是提供一种生物传感器，其能够有效地使收集部的电荷传递至感测部。
技术方案
为了解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了生物传感器，包括：基底；设置在所述基底上的栅电极；设置在所述栅电极上的绝缘层；分别设置在所述绝缘层上的源电极和漏电极；设置在所述源电极与所述漏电极之间的n型沟道；以及设置在所述n型沟道上并且设置成具有能够与目标生物材料的振动能共振的电子跃迁能的量子点层。
此外，构成量子点层的量子点为胶体量子点。
此外，该生物传感器还可以包括用于收集待分析的生物材料的收集部，其被设置在量子点层上。
另外，根据本发明的另一方面，提供了生物传感器，包括基底；设置在所述基底上的栅电极；设置在所述栅电极上的绝缘层；分别设置在所述绝缘层上的源电极和漏电极；以及量子点层，所述量子点层被设置成使所述源电极和所述漏电极电连接，并且被设置成具有能够与目标生物材料的振动能共振的电子跃迁能。此外，构成量子点层的量子点为胶体量子点。此外，该生物传感器还可以包括用于收集待分析的生物材料的收集部，其被设置在量子点层上。
有益效果
如上所述，根据本发明的至少一个实例涉及的生物传感器，其可以根据量子点层与目标生物分子之间的电子-振动能量传递来测量量子点层的电流变化，从而检测生物材料。此外，可以有效地使收集部的电荷传递至感测部，并且可以提高生物传感器的效率。
附图说明
图1为示出根据本发明的第一实例的生物传感器的示意性截面图。
图2为示出根据本发明的第二实例的生物传感器的示意性截面图。
图3为示出根据本发明的第三实例的生物传感器的示意性截面图。
图4和5为示出半胱氨酸的检测结果的图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的一个实例的生物传感器。
此外，无论附图标记如何，相同或相似的附图标记被给予相同或相应的组件，将省略其多余的说明，并且为了方便说明起见，可以放大或缩小所示的各组成构件的尺寸和形状。
图1为示出根据本发明的第一实例的生物传感器(10)的示意性截面图。
本发明提供了包括形成在n型沟道上的量子点层的生物传感器(100)。此外，量子点层被设置成具有能够与目标生物材料的振动能共振的电子跃迁能。
参照图1，第一实例涉及的生物传感器(10)包括基底(11)、栅电极(14)、绝缘层(18)、源电极(12)、漏电极(13)、n型沟道(15)和量子点层(16)。
具体地，本发明的一个实例涉及的生物传感器(10)包括基底(11)；设置在基底(11)上的栅电极(14)；设置在栅电极(14)上的绝缘层(18)；以及分别设置在绝缘层(18)上的源电极(12)和漏电极(13)。此外，生物传感器(10)包括设置在源电极(12)与漏电极(13)之间的n型沟道(15)；以及设置成使得电流流过并且设置在n型沟道(15)上的量子点层(16)。
此外，n型沟道(15)被设置成使源电极(12)和漏电极(13)电连接。
此外，量子点层(16)被设置成具有能够与目标生物材料的振动能共振的电子跃迁能(带内电子跃迁能)。
此外，量子点层(16)还可以被设置成使源电极(12)和漏电极(13)电连接，并且量子点层(16)还可以被设置成不使源电极(12)和漏电极(13)电连接。
量子点层(16)为布置成使得具有球形形状的多个量子点形成层的量子点层，其中量子点可以通过控制其尺寸和组成而容易地控制电子结构的能隙。
使用量子点的生物传感器(10)的操作原理是实时检测量子点层中流过的电流并利用量子点层(16)的电流变化。例如，在使用量子点的生物传感器(10)的情况下，其与可以使用的场效应薄膜晶体管(TFT)组合。
特别地，其可以引起关于电流变化的细微电势差并对其进行测量，其中当量子点层(16)的电势根据量子点层(16)与目标生物材料之间的电子-振动能量传递而改变时产生电势差。
另外，量子点层(16)可以以膜形式形成。
在场效应薄膜晶体管中，在量子点层(16)的表面上发生的官能团的变化改变量子点的电势，其中电子将这种细微的电势变化转化成n型沟道的传导沟道的电流变化以将其放大。总之，量子点处的表面电势的变化快速显示薄膜晶体管中的电流变化，并且还表现为阈值电压的变化，其可以测量并应用于生物传感器。
具体地，当在薄膜晶体管(TFT)中的源电极与栅电极之间施加等于或高于阈值电压的电压时，在n型沟道中形成传导沟道，电子可以通过该传导沟道在源电极(12)与漏电极(13)之间移动。此外，量子点的电势也可以影响n型传导沟道，从而影响阈值电压。
因此，当实时测量源电极(12)与栅电极(14)之间的电流时，根据本发明的生物传感器(10)可以观察在量子点层(16)中引起的电势差，生物传感器(10)被设置成测量根据从目标生物分子传递至量子点层(16)的特定电子-振动能量传递而改变的电流。此外，由于量子点的带内跃迁能通过目标生物分子的特定官能团的振动而被吸收，因此待测量的电流引起电流变化。
此外，由目标生物分子的振动引起的电势增加是一种新的且高度可行的测量方法，其中电势值与生物分子的浓度成比例。
此外，由于能量传递通过量子点层(16)与生物分子振动之间的耦合而实现，因此还可以测量关于生物分子与量子点层(16)之间的物理距离的信息。
此外，本发明中可用的n型沟道(15)可以由选自以下中的任一种n型材料组成：IGZO、ZnO、ZTO、IZO、IHZO、AIN、InN、GaN和InGaN。
特别地，优选由IGZO组成的n型沟道(15)，因为其具有优异的透光性、无定形结构和高的电子迁移率，并且还可以在IGZO沟道上直接使量子点功能化。此外，IGZO沟道可以直接用作有源矩阵背板，其具有可以省略单独的集成过程的优点。
另外，优选地，作为本发明中的可用量子点，使用胶体量子点。当使用胶体量子点时，可以在n型沟道(15)上通过诸如旋涂的简单方法形成胶体量子点，并且可以使量子点均匀分布。
作为量子点，可以使用选自以下中的任一者或更多者：CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、CdHgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe、Si、Ge、SiC和SiGe。
特别地，本发明的一个实例涉及的生物传感器(10)可以使用在红外区域特别是中红外区域中具有电子跃迁的量子点层(16)。在这种情况下，可以通过调节量子点的类型或尺寸来使用能够吸收红外区域(特别地1000nm至20μm的波长，并且优选地1000nm至8000nm的波长)的光的量子点。此外，由于胶体量子点可以以低成本大面积进行加工，因此在本发明中优选使用胶体量子点。
此外，作为量子点，可以使用经配体取代的量子点。量子点可以经有机配体和无机配体中的至少一种配体取代。作为量子点的配体的实例可以包括EDT(乙二硫醇)、BDT(丁硫醇)、MPA(巯基羧酸)、CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)、HTAC(十六烷基三甲基氯化铵)、TBAI(四丁基碘化铵)或Na2S。
为了胶体溶液的分散和稳定性，量子点具有被油酸配体包围的结构。该状态下的量子点也可以应用于生物传感器，但是由于油酸配体具有长链结构，因此量子点中产生的电子向n型沟道(15)移动被干扰。因此，优选用具有较短链结构的配体来取代该配体。当使用经配体取代的量子点时，例如，可以使用这样的方法：其中通过在n型沟道(15)上形成被油酸配体包围的量子点，然后使其与配体反应来进行配体取代。
或者，胶体量子点层的有机材料配体可以用单分子有机配体或无机配体取代以改善目标生物分子的可及性并促进生物分子中的官能团的振动模式与量子点层的带内跃迁的共振。
在一个实例中，使用双齿配体例如如上所述的EDT、BDT或MPA作为用于电荷传递的有机配体，其可以与无机配体混合以均匀地形成胶体量子点层的膜结构。
在使用提供卤素离子的化合物(例如CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)、CTACl(十六烷基三甲基氯化铵)和TBAI(三丁基碘化铵))合成有机配体之后，可以用卤素离子(例如Br-、Cl-或I-)取代所使用的有机配体。取代过程可以在室温下通过使卤素离子在由被有机配体包围的胶体量子点层构成的膜上存在数分钟来进行。膜的厚度可以连续地增加，并且厚度可以为10nm至300nm。由于卤素为原子配体，其不具有配体的振动运动，使得其可以除去在中红外区域与目标生物分子引起共振现象的分子。因此，可以获得更加改善且稳定的电信号。
作为用无机配体对有机配体进行取代的另一种方法，可以使用利用极性溶液与非极性溶液之间的极性差异的方法。当将经非极性有机配体改性的胶体量子点溶液与极性无机配体溶液在室温下搅拌时，极性配体在胶体量子点的表面上改性并且胶体量子点的介电常数增加。因此，在极性溶液中存在经无机配体改性的胶体量子点。经极性无机配体改性的胶体量子点溶液具有胶体溶液可以涂覆在表面上的优点。
另外，绝缘层(18)可以由SiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2、HfO2或SiNx等形成。
此外，栅电极(14)可以由金属形成，所述金属可以选自例如Cr、Mo、Al、Ti/Au、Ag、Cu和Pt。
此外，源电极(12)和漏电极(13)可以分别由金属形成，所述金属可以选自例如Cr、Ti/Au、Mo、Al、Ag、Cu、Pt和W。
此外，除如上所述的绝缘层(18)、n型沟道(15)、量子点层(16)以及源电极(12)和漏电极(13)之外的其余结构没有特别限制，只要其通常可以用于生物传感器(10)中即可。
例如，作为基底(11)，可以使用玻璃基底或塑料基底，其没有特别限制，只要其应用于生物传感器(10)即可。此外，生物传感器(10)中的各组件的布置没有特别限制，只要其应用于常规生物传感器(100)即可。
图2为示出根据本发明的第二实例的生物传感器(100)的示意性截面图。
参照图2，生物传感器(100)包括基底(110)、栅电极(140)、绝缘层(180)、源电极(120)、漏电极(130)、n型沟道(150)以及量子点层(160)和收集部(170)。即，根据第二实例的生物传感器(100)还可以包括用于收集目标生物材料的收集部(170)，其被设置在量子点层(160)上。在第二实例中，其他组件与第一实例中描述的生物传感器(10)的那些相同。
第二实例涉及的生物传感器(100)包括基底(110)；设置在基底(110)上的栅电极(140)；设置在栅电极(140)上的绝缘层(180)；以及分别设置在绝缘层(180)上的源电极(120)和漏电极(130)。此外，生物传感器(100)包括设置在源电极(120)与漏电极(130)之间以使源电极(120)和漏电极(130)电连接的n型沟道(150)。源电极(120)和漏电极(130)分别设置在绝缘层(180)和n型沟道(150)上。此外，生物传感器(100)包括量子点层(160)，所述量子点层(160)被设置成使得电流流过，被设置在n型沟道(150)上并且被设置成具有能够与目标生物材料的振动能共振的电子跃迁能；以及用于收集目标生物材料的收集部(170)，其被设置在量子点层(160)上。
收集部(170)可以包含复数个收集分子。此外，复数个收集分子可以被固定在量子点的弯曲表面部分上。即，量子点层(160)可以被设置成具有弯曲表面。此外，量子点层(160)可以以膜形式生产。
在场效应薄膜晶体管中，量子点层的电流变化使其电子移动至n型沟道的传导沟道以产生阈值电压的变化，其可以被测量并应用于生物传感器。
具体地，当在薄膜晶体管(TFT)中的源电极与栅极之间施加等于或高于阈值电压的电压时，在n型沟道(150)中形成传导沟道，电子通过该传导沟道可以在源电极(120)与漏电极(130)之间移动。
因此，在源电极与栅电极之间施加在约+/-5V阈值电压以内的一定量的电压之后，根据本发明的生物传感器(100)被设置成通过实时测量量子点层(160)中流过的电流来测量变化的电流，其中根据收集部中收集的目标生物分子与量子点层(160)之间的特定电子-振动能量传递，在量子点层(160)中引起细微的电势差，并且在n型通道(150)中电流改变。由于带内跃迁能量通过目标生物分子的特定官能团的振动而被吸收，因此待测量的电流引起电流变化。
此外，由目标生物分子的振动引起的量子点的电势变化是一种新的且高度可行的测量方法，其中电流值的变化与生物分子的浓度成比例。
此外，以这种方式利用量子点层(160)的薄膜晶体管的优点在于其可以特征性地响应特定能量的生物分子变化并将信号放大。
此外，由于能量传递通过量子点层(160)与生物分子振动之间的耦合而实现，因此还可以测量关于生物分子与量子点层(160)之间的物理距离的信息。
绝缘层(180)也可以由SiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2、HfO2或SiNx等形成。
此外，栅电极(140)可以由金属形成，所述金属可以例如选自Cr、Mo、Al、Ti/Au、Ag、Cu和Pt。
此外，源电极(120)和漏电极(130)各自可以由金属形成，所述金属可以例如选自Cr、Ti/Au、Mo、Al、Ag、Cu、Pt和W。
此外，除了如上所述的绝缘层(180)、n型沟道(150)、量子点层(160)、收集部(170)以及源电极(120)和漏电极(130)之外的其余结构没有特别限制，只要其通常可以用于生物传感器(100)中即可。
例如，作为基底(110)，可以使用玻璃基底或塑料基底，其没有特别限制，只要其应用于生物传感器(100)即可。此外，生物传感器(100)中的各组件的布置没有特别限制，只要其应用于常规生物传感器(100)即可。
此外，收集分子可以被固定在量子点层(160)上。收集分子可以特异性地结合待分析的目标生物材料并收集生物材料。收集分子与生物材料之间的反应可以为例如核酸杂交、抗原-抗体反应或酶结合反应。此外，生物材料可以被固定在收集分子的表面上。例如，收集分子可以为例如蛋白质、细胞、病毒、核酸有机分子或无机分子。当收集分子为蛋白质时，蛋白质可以为例如抗原、抗体、底物蛋白质、酶或辅酶。当收集分子为核酸时，核酸可以为例如DNA、RNA、PNA、LNA或其杂合体。
作为用于将收集分子(25)固定在量子点层的表面上的方法，可以使用化学吸附、共价结合、电结合(静电吸引)、共聚合或抗生物素蛋白-生物素亲和体系等。
例如，可以设置官能团以将收集分子固定在量子点层(160)的表面上。官能团可以为例如羧基(-COOH)、硫醇基(-SH)、羟基(-OH)、硅烷基(Si-H)、胺基(-NH)或环氧基。
图3为示出本发明的第三实例涉及的生物传感器(200)的示意性截面图。
参照图3，生物传感器(200)包括基底(210)；设置在基底(210)上的栅电极(240)；设置在栅电极(240)上的绝缘层(280)；以及分别设置在绝缘层(280)上的源电极(220)和漏电极(230)。此外，生物传感器(200)包括量子点层(260)，所述量子点层(260)位于绝缘层(280)上，被设置成使得电流流过源电极(220)与漏电极(230)之间，并且被设置成具有能够与目标生物材料的振动能共振的电子跃迁能。此外，生物传感器(200)还可以包括用于收集目标生物材料的收集部(270)，其被设置在量子点层(260)上。
与第一实例不同，在第三实例中，可以不设置n型层(150)，并且量子点层(260)使源电极(220)和漏电极(230)电连接。
在另一方面，图4和5为示出半胱氨酸的检测结果的图。
在测量薄膜晶体管(TFT)元件上没有任何东西的状态(空白)之后，通过旋涂法在薄膜晶体管(TFT)元件上沉积HgSe样品来进行测量。
在图4中，如从A3_空白_HgSe_HDA可以看出，空白状态的阈值电压的值小于沉积HgSe_HDA之后的阈值电压，因此可以确定驱动能量改变。
参照图5的区域A，如果再将在水溶液相中存在半胱氨酸的溶液施加在薄膜晶体管(TFT)元件上，则可以确定阈值电压从HgSe_HDA图变为半胱氨酸图。
具体地，薄膜晶体管(TFT)元件为使用通过化学湿法合成的胶体量子点作为有源层的元件，其中该材料包括第II族-第VI族的半导体化合物、第III族-第V族的半导体化合物、第IV族-第VI族的半导体化合物、第IV族的半导体化合物、或其组合。
具体的量子点为以选自以下中的一者或更多者为特征的量子点纳米颗粒：AuS、AuSe、AuTe、AgS、AgSe、AgTe、AgO、CuS、CuSe、CuTe、CuO、CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、AuSeS、AuSeTe、AuSTe、AgSeS、AgSeTe、AgSTe、CuSeS、CuSeTe、CuSTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、AuAgS、AuAgSe、AuAgTe、AuCuS、AuCuSe、AuCuTe、AuZnS、AuZnSe、AuZnTe、AuCdS、AuCdSe、AuCdTe、AuHgS、AuHgSe、AuHgTe、AgZnS、AgZnSe、AgZnTe、AgCuS、AgCuSe、AgCuTe、AgCdS、AgCdSe、AgCdTe、AgHgS、AgHgSe、AgHgTe、CuZnS、CuZnSe、CuZnTe、CuCdS、CuCdSe、CuCdTe、CuHgS、CuHgSe、CuHgTe、ZnCdS、ZnCdSe、ZnCdTe、ZnHgS、ZnHgSe、ZnHgTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、CdHgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe、Si、Ge、SiC和SiGe。
通过化学湿法制造的量子点的表面被有机配体或无机配体包围，其可被取代以改变化学特性和物理特性。在本发明中，可以通过利用当量子点的表面经各种配体取代时改变的特性来选择性地检测生物材料。通过用HAD取代初始HgSe有源层的配体，可以控制使得当半胱氨酸除去HDA并作为配体附接至有源层时出现大的变化，并且可以诱导使得除简单的半胱氨酸之外其他生物材料也表现出相同的效果。
作为将量子点施加至生物传感器的方法，使用旋涂法。可以通过层间沉积使量子点沉积在传感器的表面上并用作有源层以检测生物材料。如果将其中溶解有待检测的生物分子的溶液施加在旋涂有量子点的传感器上，则在量子点的表面上发生配体取代反应，由此当有源层的电特性改变时，可以确定阈值电压改变。
这是一种当整个传感器的电特性变化时出现的现象，其受材料浓度影响。
传感器的电特性可以使用薄膜晶体管(TFT)元件和半导体分析器进行测量。可以使量子点沉积在如下元件上，然后通过将待检测材料施加至表面，量子点可以检测电特性变化：所述元件被设计成使得当测量的电压在-10V至10V之间改变栅极电压时，可以测量有源层的电特性变化，从而测量关于此的变化值。此外，通过改变由TFT元件的特性引起的栅极电压值，除该实验例中使用的HgSe量子点之外，还可以利用其他材料的沉积状态的特性来检测各种不同类型的生物材料。
该实验例在于，通过利用HgSe的特性用配体取代n型掺杂材料来测量阈值电压变化。此外，所测量的电流值具有10-8的截止电流和10-4的导通电流，这是当施加在表面上的生物材料引起有源层的特性变化时出现的现象。
如果使用p型有源层，则也可以以10V至-10V的反向方向施加电压值，并且当需要具有更高或更低截止/导通点的电压时，可以在改变电压的时进行测量。
如上所述的本发明的优选实施例出于说明的目的而公开，本领域技术人员可以在本发明的构思和范围内对其进行修改、改变和添加，并且认为这样的修改、改变和添加落入以上权利要求内。
工业适用性
根据本发明的至少一个实例涉及的生物传感器，其可以根据量子点层与目标生物分子之间的电子-振动能量传递来测量量子点层的电流变化，从而检测生物材料。

Claims (10)

1.一种生物传感器，包括：
基底；
设置在所述基底上的栅电极；
设置在所述栅电极上的绝缘层；
分别设置在所述绝缘层上的源电极和漏电极；
设置在所述源电极与所述漏电极之间的n型沟道；以及
设置在所述n型沟道上并且设置成具有能够与目标生物材料的振动能共振的电子跃迁能的量子点层，
其中所述量子点为胶体量子点。
2.根据权利要求1所述的生物传感器，包括用于收集所述目标生物材料的收集部，所述收集部被设置在所述量子点层上。
3.根据权利要求2所述的生物传感器，其中所述收集部包含一种或更多种收集分子。
4.根据权利要求3所述的生物传感器，其中所述收集分子被固定在所述量子点的弯曲表面部分上。
5.根据权利要求1所述的生物传感器，其中所述量子点为选自以下中的任一者或更多者：CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、CdHgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe、Si、Ge、SiC和SiGe。
6.根据权利要求1所述的生物传感器，其中所述量子点为经配体取代的量子点。
7.根据权利要求6所述的生物传感器，其中所述量子点为经有机配体和无机配体中的至少一种配体取代的量子点。
8.根据权利要求1所述的生物传感器，其中所述n型沟道由选自以下中的任一种n型材料组成：IGZO、ZnO、ZTO、IZO、IHZO、AlN、InN、GaN和InGaN。
9.一种生物传感器，包括：
基底；
设置在所述基底上的栅电极；
设置在所述栅电极上的绝缘层；
分别设置在所述绝缘层上的源电极和漏电极；以及
量子点层，所述量子点层被设置在所述绝缘层上，被设置成使所述源电极和所述漏电极电连接，并且被设置成具有能够与目标生物材料的振动能共振的电子跃迁能，
其中所述量子点为胶体量子点。
10.根据权利要求9所述的生物传感器，包括用于收集所述目标生物材料的收集部，所述收集部被设置在所述量子点层上。
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