近年来,非晶铟镓锌氧（a-IGZO）薄膜晶体管已被广泛应用于生物传感领域,因其具有迁移率高、可室温下制备、工作稳定性强、生物兼容性好等诸多优点。与传统IGZO场效应晶体管相比,液栅型IGZO薄膜晶体管可以在溶液环境下工作且工作电压低（～1 V）,更适合用来开发可实时监控的抗结核药物筛选测试平台以及高灵敏的结核杆菌检测技术。本论文主要围绕以下三部分展开研究:（1）液栅型IGZO薄膜晶体管的制备及优化;（2）液栅型IGZO薄膜晶体管用于巨噬细胞传感及抗结核药物筛选;（3）构建光-液栅型IGZO薄膜晶体管传感技术并用于结核杆菌的高灵敏检测。首先,研究了IGZO薄膜不同制备方法对液栅型IGZO薄膜晶体管器件性能和稳定性的影响。结果表明,磁控溅射法和脉冲激光沉积法制备得到的器件都具有较好的电学性能和稳定性。由于磁控溅射具有实用性强、可大面积镀膜等优势,本文选择磁控溅射作为液栅型IGZO薄膜晶体管的制备方法。同时优化了氩氧比和退火温度,其最佳条件分别为60:6和350℃。器件在1 V的栅电压调控范围内沟道电流可以变化5～6个数量级,而且在PBS溶液中7天内能保持电学性能稳定。其次,研究了液栅型IGZO薄膜晶体管对巨噬细胞生长过程的实时监控。结果表明,随着巨噬细胞贴壁生长增殖,器件的△VGS-T曲线先不断上升后趋于平缓,到48 h时器件转移曲线的偏移量△VGS达到120 m V左右。同时,研究了液栅型IGZO薄膜晶体管对受结核杆菌感染的巨噬细胞与抗结核药物作用过程的实时监测。结果发现,100μg/m L的利福平处理48 h后对杀灭胞内结核杆菌具有较好的效果,部分细胞的活性有所恢复,表现为器件的△VGS-T曲线在48 h后出现上升。因此,液栅型IGZO薄膜晶体管可作为药敏试验的测试平台,通过设计液栅型IGZO薄膜晶体管阵列器件可以实现对抗结核药物快速、高通量筛选。最后,将液栅型IGZO薄膜晶体管与光电化学技术结合,成功构建了光-液栅型IGZO薄膜晶体管并用于结核杆菌的高灵敏检测。探索了光-液栅型IGZO薄膜晶体管的工作原理,即在一定波长的光激发下,栅电极上的光敏材料硫化镉量子点（Cd S QDs）发生电子跃迁并伴有电荷转移,引起栅电极/电解液界面电势发生变化,从而改变了器件的有效栅电压,最终引起器件的沟道电流变化。研究了光-液栅型IGZO薄膜晶体管传感器对结核杆菌的检测极限及其检测原理。结果表明,在核酸适配体修饰浓度为5μM,孵化时间为2 h时,传感器的检测性能达到最佳,其对结核杆菌的检测极限为50 cells/m L,在50～108 cells/m L浓度范围内具有良好的线性关系,且表现出良好的选择性,其检测原理主要是结核杆菌对栅电极表面电荷转移产生阻碍作用。我们相信,液栅型IGZO薄膜晶体管阵列器件非常适合用于快速高通量筛选抗结核药物,有助于加快新型药物的开发。此外,光-液栅型IGZO薄膜晶体管新型传感器实现了对结核杆菌的高灵敏检测,有利于对潜伏感染病人的早发现,从而有效控制传染源。