イオン感応性電界効果トランジスタ

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イオン感応性電界効果トランジスタとは、液中の特定イオンに選択的に応答し、その濃度に対応する電極電位を発生させるセンサで従来のイオン電極と高入力抵抗増幅器とを集積化したものである[1]

概要[編集]

従来のイオンセンサ化学工業臨床医学の分野で普及しており、早くからその小形化が渇望されていたものの、単に小形化したのでは、電極インピーダンスが非常に高くなるため、雑音などの不安定性が増し、かつ応答時間が長くなってしまうので、実用的ではなかった[1]。この問題を解決するために金属酸化物半導体電界効果トランジスタ(MOSFET)のゲート電極として金属を用いずにゲート絶縁膜を直接液中に浸し、溶液-絶縁膜間に発生する界面電位によって生じるドレーン電流の変化からイオン濃度を測定するイオン感応性電界効果トランジスタが考案された[1]

特徴[編集]

  • 超小形(数十~数百μm)で多重化が容易
  • 応答時間が極めて短い(100ms以内)
  • 出力インピーダンスが極めて低い(数kΩ程度)
  • イオン感応膜として理想的な絶縁膜を使用可能

構造[編集]

シリコン基板をプローブ状に3次元加工してその先端に電界効果トランジスタ(FET)センサを作成して、全体を耐水性の高いSi3N44膜 (厚さ約1,000Å)で被覆してその上にイオン感応膜を付加する[1]

脚注[編集]

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文献[編集]

関連項目[編集]