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題 名 | 以WO[feb0]為感測膜之離子感測場效電晶體之模擬與研究=Simulation and Study of the ISFET for Tungsten Trioxide Ion-Selective Membrane Material |
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作 者 | 周榮泉; 林進澔; | 書刊名 | 中華醫學工程學刊 |
卷 期 | 17:3 1997.09[民86.09] |
頁 次 | 頁187-197 |
分類號 | 448.552 |
關鍵詞 | 離子場效電晶體; EIS系統; C-V曲線; Nernst響應; Ion-selective field effect transistor; EIS system; C-V curve; Nernst respondence; |
語 文 | 中文(Chinese) |
中文摘要 | 離子場效電晶體( ISFET,Ion-Selective Field Effect Transistors )與傳統 MOSFET 元件均為 MOS 結構, 唯一不同的是 ISFET 摒除了利用閘級電壓來改變汲源極通道 ,而是利用閘感測膜與電解液之間的化學電位來調變汲源通道。不同的閘感測膜可感測不同 的離子, 其品質的優劣決定了一個 ISFET 元件的工作特性。 本論文首次採用 WO �陛] tungsten trioxide )感測膜與參考電極之間的 Nernst 電位響應關係,考慮其在電化學反 應過程中電位的改變與半導體物理方面的機制, 以建立出 ISFET 的 EIS ( Electrolyte-Insulator-Semiconductor )系統之數學模型。藉由此模型,我們可以探討膜 液接面的 C-V 曲線、電荷改變的情形以及介面電壓與溶液酸鹼值之間的關係。對此 EIS 數 學模型, 我們使用 Mathematica 2.2 數學套裝軟體來進行各種的數學分析,以求出此系統 所需的各項參數值。接著再利用 Design Center 6.0,將整個 EIS 系統結合 MOS 元件,在 實際電子電路中建立出 ISFET 模型以探討整個元件實際的工作特性。 |
英文摘要 | The lon-selective field effect transistor (ISFET) and Metal-oxide- semiconductor field effect transistor (MOSFET) are the same configuration of MOS. The difference between ISFET and MOSFET is the ISFET applies membranesolution voltage to modulate the channel between drain and source, not gate voltage. The different ion-selective membrane can sense different ion. The membrane quality decides the ISFET characteristics. In this paper, firstly, we consider WO�軏hemical potential change in electrochemistry, use the concept of semiconductor physics and Nernst potential relationship of the membrane-reference electrode in order to set up ISFET mathematic model. By this model, we can discuss C-V curve, capacitance change and interface voltage to each specific pH value. As for numerical analysis, we use Mathematica 2.2 to study EIS system, and obtion each parameter for WO�蚩IS system. In addition, we combins EIS system and MOSFET device to build ISFET circuit model for Design Center 6.0 Then, we use this model in the simulation circuit and study their characteristics. |
本系統中英文摘要資訊取自各篇刊載內容。