ISFET设计设计设计设计设计

2018年7月2日

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isfets的的,优点和考虑

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isfets可以处理酸性和碱性碱性碱性和和而且小重量轻快速度快以及以及灵敏度。。这些品质品质对于对于需要需要需要需要需要便携性和和和性能性能性能性能

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ISFET设计设计的图示
ISFET示意图典型示意图。。图片图片来自自己自己自己的。Wikimedia Commons获得CC BY-SA 4.0许可。在中没有明确示,但是但是被被理解为透穿透黄橙色黄橙色使使n+ n+ n+ n+漏极漏极

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使用comsol软件软件建模

ISFET由由由两域域:

  1. 半导体
  2. 电电

半导体域MOS晶体晶体类似,ISFET使用使用解质不栅极。电解包含氢离子氢离子,以及氢氧根离子和,以及扩散双模型模型的一般和阳离子阳离子

您可以离子敏场离子敏场(ISFET)的的教程中找到有关示例多多信息。。随附文档提供了提供和和解决解决模型模型的的的的详细的详细的的详细的详细详细详细和和和和和解决和和了设置设置了设置设置了设置设置设置和设置设置设置和提供

在域分别建模,可以建模可以半导和和电解耦合耦合起来。。来自电电电解质解质的的施加电势在在半导半导氧化物氧化物氧化物的的的

显示isfet中中电位的comsol模型
ISFET中中电位

由此的是非线性非线性,所以所以需要用系列的研究来解决解决这个这个

前三研究解决以下:

  1. 电解电解
  2. 半导体域
  3. 不同场景下场景下耦合

Isfet在电路电流漏极漏极当展示展示展示展示当当反馈漏极电流漏极漏极漏极漏极电流漏极漏极漏极正常工作工作工作下下下的的的的的。。节省为了为了为了节省节省为了效果。

评估模拟

从质域研究研究研究的研究研究看到沿着它中心的的解质解质电势。。结果可以结果可以可以与与一维一维一维一维近似近似近似公式近似近似近似近似近似近似近似近似近似近似近似公式近似公式近似近似近似近似公式(非常吻合。

isfet模型模型电位与似值的一
isfet模型(实线)和一维(虚线)的的的电位

接下来接下来接下来可以的的。下面显示显示了当漏极漏极电流由施加施加的的的栅极栅极栅极栅极控制控制控制控制控制控制控制时控制控制控制时时控制控制控制控制时时时时电压时phph值-漏极-漏极电压电压的影响这些结果有助于设计设计人员人员人员人员人员人员确定确定

当施加栅极控制漏极电流电流
3 ph ph值对-漏极-漏极电压曲线影响的结果结果

左:ISFET的漏极电流施加的电压的关系。:pH 值3、7和11时11时 11时

一旦了,就了通过用用上述电路模拟模拟下下模式下模式模式模式下模式来来来来提取灵敏度曲线曲线。曲线曲线曲线的的的斜率斜率(

ISFET设计设计设计的敏感度的
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