CMOS微环境pH传感芯片研究 被引量：4

1

作者 施朝霞 朱大中 《传感技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期577-580,共4页

基于离子敏感场效应晶体管(ISFET)基本结构及其电学特性,提出了一种应用标准CMOS工艺实现的多层浮栅结构pH-ISFET。利用CMOS标准工艺中LPCVD淀积的Si3N4钝化层作为氢离子敏感层,pad工艺形成微区域独立传感窗口。片上集成100μm×100... 基于离子敏感场效应晶体管(ISFET)基本结构及其电学特性,提出了一种应用标准CMOS工艺实现的多层浮栅结构pH-ISFET。利用CMOS标准工艺中LPCVD淀积的Si3N4钝化层作为氢离子敏感层,pad工艺形成微区域独立传感窗口。片上集成100μm×100μm电极提供参考电位,消除了外加参考电位引起的溶液电压分布不均的现象。缓冲液从pH值1-13范围内对ISFET进行了测量,器件阈值电压随溶液pH值变化的平均灵敏度为44mV/pH,线性度在10%范围内。本结构可用于生物微环境pH值集成传感芯片设计中。 展开更多

关键词 离子敏场效应晶体管 CMOS工艺 多层浮栅 集成参考电极

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离子敏场效应晶体管(ISFET)的研究进展 被引量：3

2

作者 张彩霞 马小芬 +3 位作者 申霖 邓家春 华玉林 印寿根 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期9-12,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 离子敏场效应晶体管 生物传感器 敏感膜

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阿托品敏感场效应传感器的研制和应用 被引量：2

3

作者 吕太平 高秀丽 尹光华 《华西医科大学学报》 CAS CSCD 1989年第1期77-80,共4页

本研究以阿托品-四苯硼酸缔合物为电活性物制成离子敏感膜,涂层于金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极引出线(铂丝)上,制成涂丝阿托品敏感场效应传感器。该器件斜率为55mV,线性范围在2.0×10^(-2)～6.3×10^(-5)mol/L,检测下限... 本研究以阿托品-四苯硼酸缔合物为电活性物制成离子敏感膜,涂层于金属氧化物半导体场效应晶体管的栅极引出线(铂丝)上,制成涂丝阿托品敏感场效应传感器。该器件斜率为55mV,线性范围在2.0×10^(-2)～6.3×10^(-5)mol/L,检测下限为1.6×10^(-5)mol/L,pH范围在3.2～8.2。测定了阿托品片剂和注射剂的含量,经t检验,其结果与药典法基本一致。 展开更多

关键词 阿托品 聚氯乙烯膜 药物 分析

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基于ISFET的生物传感器研究进展

4

作者 曾磊 王建业 +2 位作者 孙晓翔 杨秋冬 黄宜平 《微电子学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期231-235,共5页

近年来,离子敏场效应晶体管(ISFET)在生物传感器领域的广泛研究取得了快速发展。综述了ISFET相对于传统离子电极(ISE)的优势,ISFET的工作原理,ISFET的分类和敏感膜;重点介绍了近年来国际上离子敏传感器在生物医学上的应用研究。针对ISFE... 近年来,离子敏场效应晶体管(ISFET)在生物传感器领域的广泛研究取得了快速发展。综述了ISFET相对于传统离子电极(ISE)的优势,ISFET的工作原理,ISFET的分类和敏感膜;重点介绍了近年来国际上离子敏传感器在生物医学上的应用研究。针对ISFET存在的问题,展望了ISFET未来的研究和发展方向。 展开更多

关键词 离子敏场效应晶体管 生物传感器 敏感膜

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NH_4^+敏传感器的研制及初步应用

5

作者 蒲晓允 李招权 +3 位作者 黄辉 邓均 张正元 李俊 《第三军医大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第9期774-777,共4页

目的　结合平面半导体技术及生物化学原理 ,制作NH+4敏感的尿素传感器 ,并对其检测性能进行评价。方法　采用平面半导体技术制作ISFET ,在栅上固化脲酶得到NH+ 4敏尿素传感器 ,并在ISFET自身稳定性、传感器响应时间、检测范围及保存时... 目的　结合平面半导体技术及生物化学原理 ,制作NH+4敏感的尿素传感器 ,并对其检测性能进行评价。方法　采用平面半导体技术制作ISFET ,在栅上固化脲酶得到NH+ 4敏尿素传感器 ,并在ISFET自身稳定性、传感器响应时间、检测范围及保存时间几个方面对该传感器进行评价。结果　ISFET自身性能较稳定 ,传感器响应时间 <60s ,尿素检测范围为 10～ 10 0 0mg L ,保存 7d内该传感器检测性能较稳定。 展开更多

关键词 ISFET NH4^+ 尿素 传感器

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三类盐酸普鲁卡因传感器的研制和应用

6

作者 冯今明 黄德培 董力 《东南大学学报（医学版）》 CAS 1989年第2期28-31,共4页

作者用盐酸普鲁卡因和四笨硼钠作用生成白色沉淀作为活性材料,研制了三种不同类型的药物传感器:PVC 膜涂层玻璃电极传感器、PVC 膜涂丝场效应管传感器和PVC 膜传感器。分别测定了各种传感器件的性能参数,均获得很好的 Nernst 响应,满意... 作者用盐酸普鲁卡因和四笨硼钠作用生成白色沉淀作为活性材料,研制了三种不同类型的药物传感器:PVC 膜涂层玻璃电极传感器、PVC 膜涂丝场效应管传感器和PVC 膜传感器。分别测定了各种传感器件的性能参数,均获得很好的 Nernst 响应,满意的重现性和稳定性。它们的适用性范围均在3.0～8.0之间。应用各种传感器件测定了原科药的回率及复方普鲁卡因肾上腺素注射液的含量,获得满意的结果。 展开更多

关键词 普鲁卡因 奴佛卡因 传感器 离子选择电极 离子敏感场效应晶体管

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一种CMOS工艺离子敏场效应型晶体管的模型

7

作者 卫铭斐 于军琪 陈登峰 《电子器件》 CAS 2011年第4期367-369,共3页

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ISFE... 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。 展开更多

关键词 离子敏场效应晶体管 器件模型 静态特性 动态特性

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基于ISFET的农药检测生物传感技术 被引量：2

8

作者 吴庆英 杨中平 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2008年第12期4-7,共4页

随着微电子、生物技术的发展,离子敏场效应晶体管(ISFET)生物传感技术已应用于农药检测,并显示出较好的优越性,而我国对基于ISFET的农药检测生物技术研究尚未展开。简单介绍了基于IS-FET的生物传感器的结构、原理,重点探讨了其在农药检... 随着微电子、生物技术的发展,离子敏场效应晶体管(ISFET)生物传感技术已应用于农药检测,并显示出较好的优越性,而我国对基于ISFET的农药检测生物技术研究尚未展开。简单介绍了基于IS-FET的生物传感器的结构、原理,重点探讨了其在农药检测方面的研究应用,分析了ISFET生物传感器存在的问题与未来的发展。 展开更多

关键词 农药 检测 离子敏场效应晶体管 生物传感器

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全固态AlGaN/GaN ISFET pH传感器的温度特性 被引量：2

9

作者 戴雅琼 黄德佳 +2 位作者 邢洁莹 潘郑州 张佰君 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期734-739,共6页

制备了集成式全固态AlGaN/GaN异质结离子敏感场效应晶体管（ISFET）结构pH传感器,并研究了其温度特性。将惰性金属薄膜作为固态参比电极集成到pH传感器主体上,取代传统的外置玻璃参比电极,实现了对微升溶液pH值的测量。将ISFET pH传感... 制备了集成式全固态AlGaN/GaN异质结离子敏感场效应晶体管（ISFET）结构pH传感器,并研究了其温度特性。将惰性金属薄膜作为固态参比电极集成到pH传感器主体上,取代传统的外置玻璃参比电极,实现了对微升溶液pH值的测量。将ISFET pH传感器分别在15,45和75℃下对不同pH值的微升标准溶液进行了测量。实验结果表明,随着温度升高,pH传感器的敏感度增大,其变化趋势与理论相符。当温度为75℃时,器件灵敏度达到50. 9 mV/pH。同时,实验中还观察到传感器的阈值电压随温度升高产生了正向漂移。通过传输线模型测试以及对肖特基圆环进行电容-电压特性测试,发现阈值电压变化的原因在于载流子迁移率随温度升高而明显降低。 展开更多

关键词 ALGAN/GAN异质结 离子敏感场效应晶体管(ISFET) 全固态 PH传感器 阈值电压

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CMOS离子敏场效应管SPICE模型 被引量：1

10

作者 刘肃 韩富强 于峰崎 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第10期16-18,22,共4页

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... 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。 展开更多

关键词 离子敏场效应晶体管 器件模型 通用电路模拟程序

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H^+离子敏场效应传感器的SPICE模型仿真分析 被引量：1

11

作者 高俊山 林国锋 孙真和 《自动化技术与应用》 2007年第1期106-107,79,共3页

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。

关键词 器件模型 离子敏场效应晶体管 计算机辅助设计

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离子敏场效应晶体管宏模型的建立与仿真 被引量：1

12

作者 杨振 颜永红 +2 位作者 代建玮 刘继周 齐良颉 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第1期43-44,47,共3页

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。

关键词 离子敏场效应晶体管 表面基 器件模型

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基于氮化镓的离子敏感场效应管建模分析

13

作者 王钰妍 戴万玲 《科技创新与应用》 2022年第13期88-90,94,共4页

离子敏感场效应管是应用于离子浓度测量的一种器件,它的性质与金属氧化物场效应晶体管相似,最大的区别在于它可以直接用于电解质溶液中的离子浓度变化测量。该器件结构简单,操作方便,便于大规模生产使用。目前使用最广泛的是基于H+浓度... 离子敏感场效应管是应用于离子浓度测量的一种器件,它的性质与金属氧化物场效应晶体管相似,最大的区别在于它可以直接用于电解质溶液中的离子浓度变化测量。该器件结构简单,操作方便,便于大规模生产使用。目前使用最广泛的是基于H+浓度的p H值测量器件,文章分析其结构并详细计算其工作原理,最后结合电解质溶液相关性质进行仿真建模。为提高器件的工作性能,文章采用不同材料进行离子敏感场效应管的设计。结果显示相比于硅材料器件,采用氮化镓材料设计的器件在工作精度与离子浓度敏感度2个方面都有较大提升。 展开更多

关键词 离子敏感场效应管 离子浓度测量 氮化镓

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小檗碱敏感场效应晶体管的研制与应用 被引量：14

14

作者 李先文 黄强 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1997年第11期1297-1299,共3页

将离子敏感场效应晶体管（ＩＳＦＥＴ）与药物敏感膜相结合，研制成药物敏感场效应晶体管传感器（ＤｒｕｇＦＥＴ）。本实验首次发现，采用硅钨酸为电活性物质，不必转型，制成ＰＶＣ膜ＩＳＦＥＴ，对小檗碱有良好的响应。传感器对小檗... 将离子敏感场效应晶体管（ＩＳＦＥＴ）与药物敏感膜相结合，研制成药物敏感场效应晶体管传感器（ＤｒｕｇＦＥＴ）。本实验首次发现，采用硅钨酸为电活性物质，不必转型，制成ＰＶＣ膜ＩＳＦＥＴ，对小檗碱有良好的响应。传感器对小檗碱的线性响应范围是４．０ × １０－３～１．０×１０－３ｍｏｌ／Ｌ；斜率为５９．１ｍＶ／ｐＣ（Ｃ单位为ｍｏｌ／Ｌ。）；检测下限为２．０×１０－７ｍｏｌ／Ｌ；适宜ｐＨ范围为２．０～１１．５。利用该传感器分析盐酸小檗碱片剂的含量，结果和药典方法相一致。 展开更多

关键词 硅钨酸 小檗碱 传感器 药物分析 ISFET

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杯芳烃银离子敏感场效应晶体管传感器 被引量：5

15

作者 陈朗星 牛文成 +3 位作者 何锡文 胡旭波 沈晔 赵志伟 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第7期815-819,共5页

报道了硫醚取代的杯［４］芳烃化合物的合成，以此化合物为敏感材料，研制了聚氯乙烯膜的银离子敏感场效应晶体管（Ａｇ＋－ＩＳＦＥＴ）传感器。Ａｇ＋－ＩＳＦＥＴ传感器对银离子表现出了优良的能斯特响应，响应斜率为５８ ｍＶ／ｐ... 报道了硫醚取代的杯［４］芳烃化合物的合成，以此化合物为敏感材料，研制了聚氯乙烯膜的银离子敏感场效应晶体管（Ａｇ＋－ＩＳＦＥＴ）传感器。Ａｇ＋－ＩＳＦＥＴ传感器对银离子表现出了优良的能斯特响应，响应斜率为５８ ｍＶ／ｐＡｇ，同时该传感器对碱金属、破土金属及过渡金属离子有极高的选择性，在 １０－２～１０－５ ｍｏｌ／Ｌ范围内有良好的线性关系，检测限为 １０－５．５ｍｏｌ／Ｌ。 展开更多

关键词 银离子 离子敏感场效应晶体管 传感器 杯芳烃

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DrugFET的研究(Ⅳ).硅钨酸-麻黄碱FET的研制与应用 被引量：8

16

作者 李先文 黄强 《分析试验室》 CAS CSCD 1998年第3期90-92,共3页

将离子敏感场效应晶体管（ＩＳＦＥＴ）与药物敏感膜相结合，研制成一种对盐酸麻黄碱有良好响应的药物敏感场效应晶体管传感器（ＤｒｕｇＦＥＴ）。该器件具有全固态化，体积小，易微型化，集成化和多功能化，响应快速和低输出阻抗等优... 将离子敏感场效应晶体管（ＩＳＦＥＴ）与药物敏感膜相结合，研制成一种对盐酸麻黄碱有良好响应的药物敏感场效应晶体管传感器（ＤｒｕｇＦＥＴ）。该器件具有全固态化，体积小，易微型化，集成化和多功能化，响应快速和低输出阻抗等优点。采用硅钨酸作为电活性物质，不必转型，制成ＰＶＣ膜ＩＳＦＥＴ，对麻黄碱响应的线性范围是１．０×１０－１～５．０×１０－６ｍｏｌ／Ｌ，斜率为５９ｍＶ／ｐｃ（ｃ＝ｍｏｌ／Ｌ），检测下限为２．０×１０－６ｍｏｌ／Ｌ，适宜ｐＨ值范围为４．５～８．０。利用该传感器分析盐酸麻黄碱片剂的含量，结果和药典分析方法相一致。 展开更多

关键词 盐酸麻黄碱 FET 麻黄碱 硅钨酸 传感器 分析

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一种基于神经网络的微波器件快速建模方法 被引量：4

17

作者 谢佳楠 刘文远 +1 位作者 王露洁 周远国 《微波学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期59-64,共6页

随着微波器件结构复杂度的增长和产品性能要求的提高,微波器件建模不仅要能够描述其理想电磁特性,还要能快速准确反映多物理参数对器件性能的影响。虽然神经网络已经被引入到微波器件领域,但是将其应用于器件的多物理特性建模的研究还... 随着微波器件结构复杂度的增长和产品性能要求的提高,微波器件建模不仅要能够描述其理想电磁特性,还要能快速准确反映多物理参数对器件性能的影响。虽然神经网络已经被引入到微波器件领域,但是将其应用于器件的多物理特性建模的研究还比较少。文章提出了一种基于人工神经网络的多物理参数建模方法来表示输入输出变量之间的非线性关系。提出了一种高效的神经网络多物理参数模型,并针对该模型引入了一种新的训练算法。所提出的模型可以快速准确地预测微波器件的多物理响应,如滤波器的S参数特性曲线、离子敏感场效应晶体管的输出特性曲线等。与有限元方法相比,此方法可以节省约98%的计算成本与99%的计算时间,为实现快速高效的微波器件行为级建模提供一种可行方法。 展开更多

关键词 有限元方法 人工神经网络 多物理场 滤波器 离子敏感场效应晶体管

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集成化离子敏场效应传感器的研究进展 被引量：2

18

作者 王春华 赵岩 +1 位作者 杨昌勇 黄岩 《微纳电子技术》 CAS 2008年第2期63-68,共6页

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... 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。 展开更多

关键词 离子敏场效应晶体管 传感器 敏感膜 集成化 读出电路

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基于壳聚糖膜的ISFET麻黄碱传感器的研究 被引量：1

19

作者 李先文 杨伯伦 《传感技术学报》 CAS CSCD 2003年第3期332-334,共3页

以硅钨酸为电活性物质 ,用壳聚糖代替传统的聚氯乙烯 (PVC)作为成膜物质 ,制成药物敏感膜。将其与离子敏感场效应晶体管 (ISFET)相结合 ,制成药物敏感传感器。传感器对麻黄碱有良好的响应 ,能斯特范围为 5 0× 10 - 5～ 1 0× ... 以硅钨酸为电活性物质 ,用壳聚糖代替传统的聚氯乙烯 (PVC)作为成膜物质 ,制成药物敏感膜。将其与离子敏感场效应晶体管 (ISFET)相结合 ,制成药物敏感传感器。传感器对麻黄碱有良好的响应 ,能斯特范围为 5 0× 10 - 5～ 1 0× 10 - 2 mol·L- 1 ,响应的灵敏度为 5 8 3mV/pC(C的单位为mol·L- 1 ) ,适宜的pH范围是 3 5～ 8 0。利用该传感器分析麻黄碱片剂含量 。 展开更多

关键词 壳聚糖 离子敏感场效应晶体管 ISFET 药物敏感传感器 麻黄碱

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硫氰酸根离子敏半导体传感器的研制 被引量：3

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作者 黄西朝 刘亚强 黄强 《微电子技术》 2000年第4期32-34,共3页

本文报导的是ＰＶＣ膜硫氰酸根离子半导体传感器。该传感器具有全固态化，易微型化、集成化和多功能化等特点。并具有良好的能斯特响应。

关键词 场效应晶体管 硫氰酸根离子 半导体传感器

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