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離子光電開關(guān)選擇微電極
 
錄入時間:2014-11-17 13:13:59瀏覽次數(shù):1
 

大部分生化過程中,離子起著極其重要的作用,離子敏光電開關(guān)傳感器在生物、醫(yī)學(xué)中應(yīng)用較廣泛。醫(yī)學(xué)研究中需要測量體內(nèi)及細(xì)胞內(nèi)外離子的濃度,在常規(guī)生化檢測及細(xì)胞內(nèi)液檢測中也要求盡量減少液量。因此,對ISE提出了微型化的要求,離子選擇性微電極應(yīng)運而生。

  果然PH玻璃微電極選擇性好,但其內(nèi)阻高易受電磁干擾,且響應(yīng)時間較慢。因此人們轉(zhuǎn)向基于半導(dǎo)體的器件,研究了適于微型化的離子敏場效應(yīng)管,ISFET的結(jié)構(gòu)和一般場效應(yīng)管基本相同。

  一般場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu),它是在P型硅襯底上擴散兩個N區(qū)形成半導(dǎo)體基底,將兩個N區(qū)用電極引出,分別作為源極和漏極,分別以S和D表示。在源極和漏極區(qū)之間的表面生成SIO2絕緣層,再在源極和漏極之間的絕緣層上蒸鍍一層金屬電極,并用電極引出作為柵極,以G表示。

  在源極和漏極之間施加電壓是不會引起源極和漏極導(dǎo)通的,不過,如果在柵極與源極之間施加電壓UGS,會導(dǎo)致柵極與源極之間的電荷移動,并在柵極絕緣層下的P型半導(dǎo)體材料的表面大量積聚負(fù)電荷而形成成反型層。若UGS大于一定的壓UT,柵極絕緣層下面將形成強反型層,使P型襯底沿柵極絕緣層的柵極與源極之間開成N型溝道,若在源極和漏極之間施加電壓,則帶電粒子將沿著該溝道流通,形成漏極和源極之間的溝道電流,又稱做漏電流,用IP表示。

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