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离子光电开关选择微电极
 
更新时间:2014.11.17 浏览次数:
 

  大部分生化过程中,离子起着极其重要的作用,离子敏光电开关传感器在生物、医学中应用较广泛。医学研究中需要测量体内及细胞内外离子的浓度,在常规生化检测及细胞内液检测中也要求尽量减少液量。因此,对ISE提出了微型化的要求,离子选择性微电极应运而生。

  果然PH玻璃微电极选择性好,但其内阻高易受电磁干扰,且响应时间较慢。因此人们转向基于半导体的器件,研究了适于微型化的离子敏场效应管,ISFET的结构和一般场效应管基本相同。

  一般场效应管的结构,它是在P型硅衬底上扩散两个N区形成半导体基底,将两个N区用电极引出,分别作为源极和漏极,分别以S和D表示。在源极和漏极区之间的表面生成SIO2绝缘层,再在源极和漏极之间的绝缘层上蒸镀一层金属电极,并用电极引出作为栅极,以G表示。

  在源极和漏极之间施加电压是不会引起源极和漏极导通的,不过,如果在栅极与源极之间施加电压UGS,会导致栅极与源极之间的电荷移动,并在栅极绝缘层下的P型半导体材料的表面大量积聚负电荷而形成成反型层。若UGS大于一定的压UT,栅极绝缘层下面将形成强反型层,使P型衬底沿栅极绝缘层的栅极与源极之间开成N型沟道,若在源极和漏极之间施加电压,则带电粒子将沿着该沟道流通,形成漏极和源极之间的沟道电流,又称做漏电流,用IP表示。

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