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shuyingli鐵蟲 (初入文壇)
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[求助]
離子場效應(yīng)晶體管與離子選擇性電極的不同
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| 用于傳感技術(shù)方面，什么是離子場效應(yīng)晶體管？它與離子選擇性電極傳感器有什么不同？優(yōu)劣兩方面。謝謝 |
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yangxiaohai
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基本原理不同。 離子選擇電極（ISE）的基礎(chǔ)是道南平衡和能斯特方程，要測定膜電位的變化來反映被測離子的活度，這個(gè)比較成熟； 離子場效應(yīng)晶體管（ISFET）的基礎(chǔ)是場效應(yīng)管（FET），金屬柵極被離子敏感膜代替引起ISFET漏電流（Id）相應(yīng)改變， Id 與響應(yīng)離子活度之間具有類似于能斯特公式的關(guān)系。ISFET是全固態(tài)器件、體積小、響應(yīng)快、易于微型化，而且本身具有高阻抗轉(zhuǎn)換和放大功能，集敏感元件與電子元件于一體，有利于簡化測試儀器的電路。但是我用過基于ISFET的pH計(jì)，體積是小，但是信號不怎么穩(wěn)定。 |
2樓2012-11-20 10:51:24
shuyingli
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利用場效應(yīng)原理工作的晶體管,簡稱FET。場效應(yīng)就是改變外在垂直于半導(dǎo)體表面上電場的方向或大小,以控制半導(dǎo)體導(dǎo)電溝道中多數(shù)載流子的密度或類型。場效應(yīng)晶體管就是利用這種外加電壓的場效應(yīng)來控制溝道電流的大小,從而實(shí)現(xiàn)電流放大作用的半導(dǎo)體器件。場效應(yīng)管必具備一個(gè)導(dǎo)電溝道,如n型溝道。在溝道的兩端分別是源極S和漏極D,兩者一般可互換,在S,D間加有偏置電壓ED,可產(chǎn)生漏極電流ID; 柵極G代替了普通晶體管的基極,通過柵極施加控制電壓,它的作用與真空電子管中的柵極作用相似,可以控制、改變漏電流ID的大小。場效應(yīng)都發(fā)生在柵極控制的區(qū)域內(nèi),根據(jù)發(fā)生機(jī)制的不同可以分為以下幾類: 表面場效應(yīng),在半導(dǎo)體表面(柵極) 施加垂直于該表面的電場 (柵壓),改變該電場的方向或大小,半導(dǎo)體表面層中的多數(shù)載流子的密度或類型就發(fā)生變化,并受控于施加的電場,這種現(xiàn)象稱為表面場效應(yīng),它是絕緣柵場效應(yīng)晶體管的基礎(chǔ); pn結(jié)界面場效應(yīng),在pn結(jié) (柵極) 上加反向電壓 (柵壓),改變該電壓的大小,pn結(jié)耗盡層的寬度就隨之改變,從而改變了導(dǎo)電溝道的寬度,這種現(xiàn)象稱為pn結(jié)界面場效應(yīng),它是結(jié)型場效應(yīng)晶體管的基礎(chǔ); 肖特基結(jié)界面場效應(yīng),在金屬 (柵極) 與半導(dǎo)體接觸上加反向電壓 (柵壓),改變該電壓的大小,肖特基勢壘層的厚度就隨之變化,從而改變導(dǎo)電溝道的厚度和電阻,這種現(xiàn)象稱為肖特基結(jié)界面場效應(yīng),它是肖特基勢壘柵場效應(yīng)管的基。各種場效應(yīng)晶體管的共同特點(diǎn)是由電壓調(diào)制溝道中的電流,所以場效應(yīng)晶體管是一種電壓控制器件; 它們的工作電流都由半導(dǎo)體中多數(shù)載流子組成,少數(shù)載流子實(shí)際上不起作用。 場效應(yīng)管的漏極電流ID只取決于柵極電壓,加在柵極上的電壓基本上不取什么電流,因此它的輸入阻抗極高,一般可達(dá)上百兆歐,甚至可達(dá)幾千兆歐,這是一般晶體管遠(yuǎn)不能相比的。此外,它還具有噪聲小、極限頻率高、功耗小、溫度性能好、抗輻照能力強(qiáng)、反向恢復(fù)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各種放大電路、數(shù)字電路和微波電路等。FET是MOS大規(guī)模集成電路和MESFET超高速集成電路的基礎(chǔ)器件。 |
4樓2012-11-20 19:30:53
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5樓2019-11-17 21:41:06
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6樓2019-11-24 22:09:48
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