基于门控横向BJT对的新型H +离子传感器

提出了一种基于栅极横向双极结型晶体管(BJT)对的H +离子传感器,该传感器无需传统的参考电极即可工作。 该器件是一种特殊类型的离子敏感场效应晶体管(ISFET)。 经典的ISFET具有小型化的优点,但是由于笨重且易碎的参比电极材料,很难通过单一制造Craft.io来制造。 此外,在某些情况下,参考电极需要与传感器装置分离。 所提出的器件由两个栅极侧向BJT组件组成,其中一个具有硅化物层,而另一个则不具有硅化物层。 这两个组件在金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)-BJT混合模式下工作,该模式可以通过发射极电压和基极电流控制。 使用具有不同pH值的缓冲溶液作为检测目标,以验证所提出设备的特性。 由于它们的敏感性不同,两种成分都可以同时检测H +离子的浓度,并作为彼此的参考。 根据实验结果,发现该设备的灵敏度约为0.175 A / pH。 该实验证明了降低基于ISFET的传感器技术成本的巨大潜力。