journal article·2022-04

DNA‐Based Nanofabrication for Nanoelectronics

Liwei Hui, Ruobing Bai, Haitao Liu

Advanced Functional Materials· Volume 32· Issue 16
Publisher page

Abstract

Abstract This review surveys recent developments of DNA nanotechnology related to its applications in nanoelectronics industry. The authors start with a brief introduction of DNA nanostructures, followed by a focused discussion of various DNA‐based fabrication approaches that are relevant to the semiconductor industry, including DNA‐based doping of semiconductor materials, DNA‐based fabrication of nanostructures of metallic, dielectric, and semiconductor materials, and DNA‐based lithographic patterning of Si, SiO2, metal, graphene, and polymer substrates. Examples of DNA‐templated fabrication of prototype nanoscale transistors and sensors are highlighted. Finally, major technical challenges facing the future applications of DNA nanotechnology in nanoelectronics and beyond are discussed.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advanced biosensing and bioanalysis techniques · Biosensors and Analytical Detection · RNA Interference and Gene Delivery

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Chemistry University of Pittsburgh Pittsburgh PA 15260 USA

Funding

National Science Foundation

References (100+)

Show source-provided references
1. 10.1038/nature2465010.1038/nature24650 ↗
2. 10.1002/anie.20100591110.1002/anie.201005911 ↗
3. 10.1088/0957-4484/24/38/38401110.1088/0957-4484/24/38/384011 ↗
4. 10.1016/0022-5193(82)90002-910.1016/0022-5193(82)90002-9 ↗
5. 10.1016/j.tibs.2018.09.01010.1016/j.tibs.2018.09.010 ↗
6. 10.1038/nature0458610.1038/nature04586 ↗
7. 10.1038/nature2465510.1038/nature24655 ↗
8. 10.1126/science.aao264810.1126/science.aao2648 ↗
9. 10.1126/science.122726810.1126/science.1227268 ↗
10. 10.1038/s41467-021-21755-710.1038/s41467-021-21755-7 ↗
11. 10.1038/ncomms905210.1038/ncomms9052 ↗
12. 10.1002/anie.20140396510.1002/anie.201403965 ↗
13. 10.1038/nnano.2017.12710.1038/nnano.2017.127 ↗
14. 10.1039/C7MH00564D10.1039/C7MH00564D ↗
15. 10.1038/nchem.285210.1038/nchem.2852 ↗
16. 10.1038/ncomms1437310.1038/ncomms14373 ↗
17. 10.1038/s41565-019-0544-510.1038/s41565-019-0544-5 ↗
18. 10.1002/adfm.20200594010.1002/adfm.202005940 ↗
19. 10.1039/C5CC08183A10.1039/C5CC08183A ↗
20. 10.1038/srep2033310.1038/srep20333 ↗
21. 10.1021/nl503441v10.1021/nl503441v ↗
22. 10.1021/acs.nanolett.8b0034410.1021/acs.nanolett.8b00344 ↗
23. 10.1126/science.125836110.1126/science.1258361 ↗
24. 10.1021/acs.nanolett.9b0074010.1021/acs.nanolett.9b00740 ↗
25. 10.1021/nn103507510.1021/nn1035075 ↗
26. 10.1021/acs.langmuir.7b0165910.1021/acs.langmuir.7b01659 ↗
27. 10.1002/adma.20180043310.1002/adma.201800433 ↗
28. 10.1021/jacs.9b0930810.1021/jacs.9b09308 ↗
29. 10.1038/s41467-019-13507-510.1038/s41467-019-13507-5 ↗
30. 10.1002/anie.20200390510.1002/anie.202003905 ↗
31. 10.1016/j.matlet.2014.05.06610.1016/j.matlet.2014.05.066 ↗
32. 10.1088/1361-6528/aacb1610.1088/1361-6528/aacb16 ↗
33. 10.1002/anie.20171156010.1002/anie.201711560 ↗
34. 10.1021/cm501445u10.1021/cm501445u ↗
35. 10.1002/anie.20191124910.1002/anie.201911249 ↗
36. 10.1021/acsnano.6b0686110.1021/acsnano.6b06861 ↗
37. 10.1038/s41586-018-0332-710.1038/s41586-018-0332-7 ↗
38. 10.1002/anie.20181132310.1002/anie.201811323 ↗
39. 10.1039/C9SC02811K10.1039/C9SC02811K ↗
40. 10.1021/acsnano.0c0449310.1021/acsnano.0c04493 ↗
41. 10.1002/adma.20200029410.1002/adma.202000294 ↗
42. 10.1016/j.chempr.2019.12.00310.1016/j.chempr.2019.12.003 ↗
43. 10.1021/acsnano.0c0899810.1021/acsnano.0c08998 ↗
44. 10.1021/ja401785h10.1021/ja401785h ↗
45. 10.3762/bjnano.8.23610.3762/bjnano.8.236 ↗
46. Pillers M. A. · J. Vac. Sci. Technol., B: Nanotechnol. Microelectron.: Mater., Process., Meas., Phenom. · 2016 · 34
47. 10.1021/acsnano.5b0515910.1021/acsnano.5b05159 ↗
48. 10.1039/D0SC00553C10.1039/D0SC00553C ↗
49. 10.1002/anie.20141089510.1002/anie.201410895 ↗
50. 10.1021/acsnano.6b0307610.1021/acsnano.6b03076 ↗
51. 10.1002/smll.20190598710.1002/smll.201905987 ↗
52. 10.1002/anie.20151202210.1002/anie.201512022 ↗
53. 10.1002/adma.20160323310.1002/adma.201603233 ↗
54. 10.1021/acs.nanolett.7b0394610.1021/acs.nanolett.7b03946 ↗
55. 10.1038/ncomms1396610.1038/ncomms13966 ↗
56. 10.1021/acsami.8b2269110.1021/acsami.8b22691 ↗
57. 10.1016/j.msec.2017.05.04410.1016/j.msec.2017.05.044 ↗
58. 10.1002/smll.20190697510.1002/smll.201906975 ↗
59. 10.1038/nnano.2015.24010.1038/nnano.2015.240 ↗
60. 10.1021/jacs.5b1310710.1021/jacs.5b13107 ↗
61. 10.1021/acs.nanolett.8b0033210.1021/acs.nanolett.8b00332 ↗
62. 10.1002/smll.20200079310.1002/smll.202000793 ↗
63. 10.1038/nnano.2009.31110.1038/nnano.2009.311 ↗
64. 10.1021/jacs.9b0343210.1021/jacs.9b03432 ↗
65. 10.1038/am.2014.13110.1038/am.2014.131 ↗
66. 10.1038/s41563-019-0550-x10.1038/s41563-019-0550-x ↗
67. 10.1021/acs.nanolett.0c0048410.1021/acs.nanolett.0c00484 ↗
68. Rafati A. · Int. J. Med. Nano Res. · 2020 · 7 · 031
69. 10.1126/science.aaz744010.1126/science.aaz7440 ↗
70. 10.1007/s12274-020-2672-510.1007/s12274-020-2672-5 ↗
71. 10.1021/acs.langmuir.8b0222510.1021/acs.langmuir.8b02225 ↗
72. 10.1021/acs.nanolett.6b0237810.1021/acs.nanolett.6b02378 ↗
73. 10.1126/science.aaz743510.1126/science.aaz7435 ↗
74. 10.1021/acsnano.6b0041310.1021/acsnano.6b00413 ↗
75. 10.1038/s41563-021-00930-710.1038/s41563-021-00930-7 ↗
76. 10.1021/ja203888610.1021/ja2038886 ↗
77. 10.1021/acs.langmuir.9b0156910.1021/acs.langmuir.9b01569 ↗
78. 10.1002/smll.20180542810.1002/smll.201805428 ↗
79. 10.1021/acsami.0c1021110.1021/acsami.0c10211 ↗
80. 10.1126/sciadv.aap897810.1126/sciadv.aap8978 ↗
81. 10.1021/acs.langmuir.8b0212910.1021/acs.langmuir.8b02129 ↗
82. 10.1038/ncomms269010.1038/ncomms2690 ↗
83. 10.1021/acsnano.6b0477710.1021/acsnano.6b04777 ↗
84. 10.1038/nnano.2016.5010.1038/nnano.2016.50 ↗
85. 10.1038/s41467-020-18132-110.1038/s41467-020-18132-1 ↗
86. 10.1126/science.aaf550810.1126/science.aaf5508 ↗
87. 10.1021/acsnano.8b0151010.1021/acsnano.8b01510 ↗
88. 10.1038/s41563-018-0205-310.1038/s41563-018-0205-3 ↗
89. 10.1038/s41467-020-16702-x10.1038/s41467-020-16702-x ↗
90. 10.1002/anie.20201601410.1002/anie.202016014 ↗
91. 10.1126/science.aah597410.1126/science.aah5974 ↗
92. 10.1038/s41565-018-0202-310.1038/s41565-018-0202-3 ↗
93. 10.1021/acsnano.7b0823310.1021/acsnano.7b08233 ↗
94. 10.1002/anie.20171274910.1002/anie.201712749 ↗
95. 10.1039/C9NR03711J10.1039/C9NR03711J ↗
96. 10.1038/s41598-019-50893-810.1038/s41598-019-50893-8 ↗
97. 10.1021/acsami.8b1116710.1021/acsami.8b11167 ↗
98. 10.1021/acsnano.6b0527610.1021/acsnano.6b05276 ↗
99. 10.1021/jacs.6b0095810.1021/jacs.6b00958 ↗
100. 10.1021/jacs.7b1041010.1021/jacs.7b10410 ↗