BREATH-BASED DETECTION OF LIVER CANCER BIOMARKERS USING AN SWCNT-FET NANO-BIOSENSOR: QUANTUMATK
الكشف عن المؤشرات الحيوية لسرطان الكبد في هواء الزفير باستخدام مستشعر نانوي قائم على ترنزستور تأثير المجال لأنابيب الكربون النانوية أحادية الجدار: دراسة محاكاة باستخدام برنامج QuantumATK
Falah Awwad, Mohamed Mohieb Rashdan
كلية الهندسة-جامعة الإمارات العربية المتحدة · الامارات
الموضوعات
علوم تطبيقية وتكنولوجية
الملخص
Early detection of liver cancer remains limited by the slow pace and invasiveness of current testing methods. This study proposes a single-walled carbon nanotube field-effect transistor (SWCNT-FET) designed to detect hexanal—a volatile organic compound (VOC) elevated in liver cancer—directly from exhaled breath. The device is modeled in Quantum ATK using a semi-empirical Extended Hückel Hamiltonian within the non-equilibrium Green's function (NEGF) framework, emphasizing realistic contact physics by employing metallic SWCNT electrodes instead of conventional metal films. Zigzag channels with (11,0) and (12,0) chiralities are examined to analyze how geometry and contact matching influence charge transport. Simulations include current–voltage (I–V) characteristics and transmission spectra under gate biases from 0 to 2 V, with particular focus on an operating point at 1.4 V. Upon hexanal adsorption, the device shows a consistent conductance quench and the emergence of anti-resonances near the Fermi level. Among the tested configurations, the (11,0) channel paired with metallic SWCNT contacts exhibits the most pronounced conductance change and clearest gate-tunable response, suggesting enhanced sensitivity without compromising device stability. Selectivity is also evaluated against common breath VOCs (e.g., acetone, ethanol), and a noise-aware procedure is outlined to estimate the detection limit from simulated transfer curves. Overall, the findings indicate that well-matched all-carbon contacts, combined with biasing near 1.4 V, can amplify the hexanal signature in SWCNT-FETs—supporting the feasibility of a compact, non-invasive breath test for early liver cancer screening.
روابط وملفات
التعريف والنوع
- رقم الوثيقة
- 04dbdcdf-d978-4f58-83c0-e3ef0f9ed347
- رقم العقد
- 0
- نوع الوسائط
- Crawler
- نوع المحتوى
- الرسائل العلمية
- صيغة المصدر
- رسائل ماجيستير
- نوع الملف
- pdf text
- أسماء الملفات
- 1084784_2.pdf
بيانات النشر
- ترجمة العنوان
- الكشف عن المؤشرات الحيوية لسرطان الكبد في هواء الزفير باستخدام مستشعر نانوي قائم على ترنزستور تأثير المجال لأنابيب الكربون النانوية أحادية الجدار: دراسة محاكاة باستخدام برنامج QuantumATK
- ألقاب المؤلفين
- [{"name_ar":"Falah Awwad","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"Mohamed Mohieb Rashdan ","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"}]
- اللغة
- English
المصدر والدورية
- اسم المصدر
- BREATH-BASED DETECTION OF LIVER CANCER BIOMARKERS USING AN SWCNT-FET NANO-BIOSENSOR: QUANTUMATK
المحتوى والصفحات
- عدد الصفحات
- 0
- كلمات الباحثين
- SWCNT-FET, hexanal, liver cancer, breath analysis, VOC sensor, NEGF, Extended Hückel, QuantumATK, metallic SWNT electrodes, transmission spectrum.
إشراف وإعداد
- الإشراف
- Falah Awwad
- الإعداد
- Mohamed Mohieb Rashdan
الاقتباسات الببليوغرافية
APA
MLA