离子敏场效应晶体管(ISFET)的研究进展

以ISFET为基础的生物传感器目前已经得到了广泛应用。综述了ISFET的优势、制造技术、工作原理及其分类;重点介绍了近年来国际上ISFET在各领域的应用;针对ISFET存在的问题,提出了一些解决方案,展望了ISFET的未来,指出它将朝着复合多功能的方向发展。

离子敏场效应晶体管

近年来对基于ＭＯＳ技术制造的离子散场效应晶体管（ＩＳＦＥＴ）的特性研究做了大量的工作。综述了ＩＳＦＥＴ器件（尤其是ｐＨ－ＩＳＦＥＴ）在敏感机理、集成化、封装和应用等方面的研究状况与新进展。

离子敏场效应晶体管(ISFET)pH计在产品质量检测中的应用

pH值作为产品质量检测非常重要的指标,目前有三种常用的pH值检测方法,新型的离子敏场效应晶体管(ISFET)pH计具有电极机械强度高、样品消耗量小、易于携带等特点,在产品质量检测、尤其是现场执法检测中是传统pH计非常重要的补充。

一种CMOS工艺离子敏场效应型晶体管的模型

采用CMOS工艺可以实现离子敏场效应型晶体管(ISFET),若在栅极氧化层之上保留多晶硅层,并通过引线使其与外界的金属层相连作为悬浮的栅极,可实现悬浮栅结构ISFET。从ISFET的传感机理出发,根据表面基模型,利用HSPICE建立了悬浮栅结构ISFET的物理模型。以该模型为研究对象,探讨了薄膜等效电阻、薄膜等效电容、互连线寄生电容和寄生电阻等因素与动态特性中延迟时间和迟滞等因素的关系,并对其静态特性进行仿真,仿真结果和试验数据基本相符。

氢离子敏场效应晶体管温度特性的实验研究

引言氢离子敏场效应晶体管（HISFET）是一种被用来测量溶液中氢离子浓度（pH 值）的新型半导体化学传感元件。它的结构与普通绝缘栅场效应晶体管类似。栅绝缘膜为二氧化硅（SiO2）和氮化硅（Si3N4）双层结构,无金属栅极。用硅平面工艺制作。

离子敏场效应晶体管宏模型的建立与仿真

根据电化学表面基模型理论,提出了一种简单有效的能够描述离子敏场效应晶体管(ISFET)静态特性的仿真模型,借助此模型,对器件的电学行为进行了模拟,仿真结果与实验数据基本相符。

用于离子敏场效应晶体管的生化参比电极研究进展

近20年来,基于半导体离子敏场效应晶体管(ISFET)的生化传感器研究越来越引起人们的关注,目前利用ISFET能够实现对p H、金属离子、血糖、基因和蛋白质等的检测。为了使检测结果准确,在检测过程中需要参比电极保持试液电势稳定。综述了ISFET和传统参比电极的工作原理,分析了参比电极对ISFET检测系统的必要性和传统参比电极的可靠性。介绍了多种易于在芯片上集成的微型化参比电极和参比电极系统并探讨了他们的特点。对ISFET电路模型进行了分析并提出了一种基于微流控技术的金属参比电极系统,结合仿真结果认为微流型金属参比电极系统的尺寸可以控制在毫米量级,具有良好的应用前景。

离子敏场效应晶体管在生物传感技术中的应用与发展分析

离子敏场效应晶体管在生物传感技术中的应用与发展分析ＴｈｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＩＳＦＥＴ武汉同济医科大学生物医学工程研究室（武汉４３００３０）刘嘉宁罗江任恕ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＢｉｏｍｅｄｉｃａ...

基于氧化铟纳米带的离子敏场效应晶体管的设计和实现

微量溶液pH值的检测在生物医学、食品质量监测以及环境监测等领域有着广泛的应用需求.本文设计了一种基于氧化铟(In2O3)纳米带的离子敏场效应晶体管,并将其用于微量溶液的pH值检测.采用In2O3纳米带为顶部沟道和硅衬底为底部沟道的双层沟道结构,有效提高了pH灵敏度.实验证明,该离子敏场效应晶体管在pH6到pH10范围内表现出良好的灵敏度,达到(74±5)mV/pH,超过常温下的能斯特极限59.2 mV/pH.并以急性心肌梗死标志物cTnI的检测为例,验证了该离子敏场效应晶体管可作为pH传感器用于生物标记物检浓度的检测.

离子敏场效应晶体管PH电极及其工业应用

离子敏场效应晶体管ＰＨ电极及其工业应用贡献（重庆分析仪器有限公司重庆市６３０７０１）１概述离子敏效应晶体管ＰＨ电极（Ｌ＆Ｎ商品定名为ＤＵＲＡＦＥＴＰＨ电极）在工业流程使用中已显示出比ＰＨ玻璃电极、锑电极等传统电极巨大的优越性。Ｈ＋－ＩＳＦＥＴ电极突出...

集成化离子敏场效应传感器的研究进展

在介绍离子敏场效应晶体管(ISFET)传感器的应用和基本工作原理的基础上,阐述了集成化ISFET传感器的研究现状,包括ISFET敏感膜及其制造工艺与CMOS兼容性研究、集成化读出电路、多传感器集成等方面。展望了ISFET传感器的研究趋势,认为在以下方面值得探索和研究:敏感膜是把化学变量转换为电学变量的关键;高性能读出电路的研究;集ISFET、读出电路及后端信号处理电路于一体的低功耗ISFET传感器的系统集成;多功能、智能化的多传感器集成;研究集微传感器、微执行器、信号处理和控制电路、接口电路、通信系统以及电源等于一体的微机电系统(MEMS);ISFET微传感系统的数字化集成等。

H^+离子敏场效应传感器的SPICE模型仿真分析

本文从离子敏场效应晶体管(ISFET)的传感机理出发,利用计算机辅助设计软件(SPICE)建立了ISFET的物理模型。借助此模型,对器件的电学行为进行了模拟,仿真结果与实验数据取得了良好的一致性。

DNA场效应晶体管的研制

研究了基于场效应晶体管的DNA传感器。分析了DNA场效应晶体管的工作原理、测试电路、芯片加工和生物膜固定化方法,并用此种传感器对寡聚合苷酸序列进行了测试,得到了可行性的实验结果。同时讨论了测试中面临的问题和解决的方法,以及有待进一步研究的问题。

氟离子敏场效应管的研制

阐述了一种氟离子敏场效应晶体管(FISFET)型传感器的结构和工作原理。它是在pH ISFET传感器的基础上用PVC方法把离子敏场效应晶体管和氟化物敏感膜相结合,制成氟离子敏场效应晶体管。该传感器具有全固态化 体积小的特点。实验表明该传感器的灵敏度为50mV/C,响应时间:小于1min,相关系数为0.9842,对氟化物的检测范围:1×10-6～1×10-1mol/L。

CMOS离子敏场效应管SPICE模型

完全用CMOS工艺实现离子敏场效应型晶体管(ISFET)成为可能,这种ISFET的栅极结构是由绝缘体、多晶硅、金属层叠起来,称之为多层栅结构。从ISFET的传感机理出发,通过分析金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)阈值电压的原理,利用通用电路模拟程序(SPICE)建立了这种多层栅结构ISFET的物理模型,并对其静态输入输出特性进行仿真,仿真结果和试验数据基本相符。

一次性铵离子ISFET的研究

本文报道一种基于四苯硼钠的离子敏感场效应晶体管(ISFET)。并对器件性能的影响因素进行详尽讨论,确立了以邻苯二甲酸二丁酯(DBP)为增型塑剂,器件的性能最佳。ISFET的线性范围为1.0～7.5×10-5mol/L,检出限为6.0×10-5mol/L,斜率为58mV/decade,适宜的pH范围为4.2～8.4。

基于ISFET的克咳敏传感器的研究

本文报道了一种测定克咳敏的新方法 ,用硅钨酸作为电活性物质 ,将离子敏感场效应晶体管与药物敏感膜相结合 ,制成药物敏感场效应晶体管传感器 ,测定克咳敏的线性范围为 5 .0× 10 -2 ～ 5 .0× 10 -5mol/L ;适宜的 pH范围为 4 .0～ 7.5 ;响应灵敏度为 5 9.5mV/Pc.用该传感器测定克咳敏片剂的含量 ,结果和药典方法相一致 .

基于ISFET的尼古丁传感器的研究

报道了一种测定尼古丁的新方法。用二苦胺作电活性物质 ,将离子敏感场效应晶体管与药物敏感膜相结合 ,制成尼古丁传感器 ,测定尼古丁的线性范围为 1 .0×1 0 - 2 ～ 3.0× 1 0 - 5mol/L,适宜的 p H值范围为 5 .0～ 8.5 ,传感器灵敏度为 5 8.0 m V/pc。用该传感器分析烟草中的尼古丁含量 。

PECVD法淀积SiN_xH_y工艺在H^+-ISFET上应用的探讨

本文研究和讨论了使用H99-7S型多用离子反应仪PECVD法淀积氮化硅(SiN_xH_y)膜的工艺,并探讨了SiN_XH_Y膜同时作为氢离子敏场效应晶体管(H^+-ISFET)敏感膜及二次钝化保护膜的可行性,以改善H^+-ISFET器件的密封防渗漏性能。