ది అయాన్ సున్నితమైన ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్లు చిప్ వ్యవస్థలపై మైక్రో ఎలక్ట్రోకెమికల్ ల్యాబ్‌లోని నవల ఇంటిగ్రేటెడ్ పరికరాలు. ఇవి రసాయనికంగా సున్నితమైన ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్‌ల యొక్క సాధారణ రకం, మరియు నిర్మాణం సాధారణం వలె ఉంటుంది మెటల్ ఆక్సైడ్ సెమీకండక్టర్ ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ . సున్నితమైన ప్రాంతం ట్రాన్సిస్టర్ గేట్‌ను సూచిస్తుంది మరియు అయాన్ గా ration త నుండి వోల్టేజ్‌కు ప్రసార మార్గాలను కలిగి ఉంటుంది. ISFET విషయంలో మెటల్ ఆక్సైడ్ మరియు మెటల్ గేట్లు సాధారణమైనవి MOSFET ను సాధారణ పరిష్కారం ద్వారా రిఫరెన్స్ ఎలక్ట్రోడ్లతో లోతుగా పరిష్కరిస్తారు మరియు ఇన్సులేటింగ్ పొరలు నిర్దిష్ట విశ్లేషణను గుర్తించడం కోసం. ISFET సెన్సార్ ఉంటే ఇన్సులేటింగ్ పొరల యొక్క స్వభావం కార్యాచరణ మరియు సున్నితత్వంగా నిర్వచించబడుతుంది.
ISFET అంటే ఏమిటి?
ISFET యొక్క సంక్షిప్తీకరణ అయాన్ సెన్సిటివ్ ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్. ఇది ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ , అయాన్ ద్రావణాల ఏకాగ్రతను కొలిచేందుకు ఉపయోగిస్తారు. H + వంటి అయాన్ గా ration త pH గా మార్చబడుతుంది, తత్ఫలితంగా ట్రాన్సిస్టర్ ద్వారా విద్యుత్తులో మార్పు ఉంటుంది. ఇక్కడ గేట్ ఎలక్ట్రోడ్ పరిష్కారం మరియు ఆక్సైడ్ ఉపరితలం మరియు ఉపరితలం మధ్య వోల్టేజ్ అయాన్ కోశం కారణంగా ఉంటుంది.
ISFET
ISFET యొక్క పని సూత్రం
ISFET pH ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క పని సూత్రం సాధారణ ఫీల్డ్ ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క మార్పు మరియు అవి ఉపయోగించబడతాయి అనేక యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్లు . ISFET లో సాధారణంగా ఇన్పుట్ లోహ ద్వారాలుగా ఉపయోగించబడుతుంది, వీటిని అయాన్-సెన్సిటివ్ పొర ద్వారా భర్తీ చేస్తారు. అందువల్ల ISFET ఒక పరికరంలో సెన్సింగ్ ఉపరితలం సేకరిస్తుంది మరియు ఒకే యాంప్లిఫైయర్ అధిక కరెంట్, తక్కువ ఇంపెడెన్స్ అవుట్‌పుట్‌ను ఇస్తుంది మరియు ఇది అనవసరమైన షీల్డింగ్ లేకుండా కేబుళ్లను కనెక్ట్ చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. కింది రేఖాచిత్రం ISFET pH ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క దృష్టాంతాన్ని చూపిస్తుంది.
ISFET యొక్క పని సూత్రం
సాంప్రదాయ గాజు ఎలక్ట్రోడ్ నుండి పిహెచ్ కొలత కోసం వివిధ యంత్రాలు ఉన్నాయి. కొలత సూత్రం రెండు సెమీకండక్టర్ల మధ్య ప్రవహించే నియంత్రణపై ఆధారపడి ఉంటుంది, అవి కాలువ మరియు మూలం. ఈ రెండు సెమీకండక్టర్లను మూడవ ఎలక్ట్రోడ్తో కలిసి ఉంచుతారు మరియు ఇది ప్రవర్తిస్తుంది గేట్ టెర్మినల్ లాగా ఉంటుంది. కొలవవలసిన పరిష్కారానికి గేట్ టెర్మినల్ నేరుగా సంప్రదించబడుతుంది.
ISFET నిర్మాణం
ISFET కోసం ఫాబ్రికేషన్ స్టెప్స్
- కింది దశల వారీ ప్రక్రియ ISFET యొక్క కల్పనను చూపుతుంది
- ISOSET CMOS టెక్నాలజీ సహాయంతో మరియు పోస్ట్ ప్రాసెసింగ్ దశలు లేకుండా కల్పించబడింది
- అన్ని ఫాబ్రికేషన్ మైక్రో ఫాబ్రికేషన్ ల్యాబ్‌లోని ఇంట్లో జరుగుతుంది
- పదార్థం 4 ఇంచ్ పి-రకం సిలికాన్ పొర ఉండాలి
- ISFET లో గేట్ టెర్మినల్ SiO2, Si3N4, COMS గణన పదార్థాలతో తయారు చేయబడింది.
- ఆరు మాస్కింగ్ దశలు ఉన్నాయి, ఇవి n- బావి, n మరియు p సోర్స్ డ్రెయిన్స్, గేట్, కాంటాక్ట్ మరియు మెటీరియల్ యొక్క సృష్టి.
- Si3N4 మరియు SiO2 యొక్క రూపకల్పన బఫర్ ఆక్సైడ్ ఎట్చ్ సొల్యూషన్స్ ద్వారా
కింది కల్పన దశలు ప్రామాణిక మోస్‌ఫెట్ ప్రక్రియను మరియు సిలికాన్ నైట్రైడ్ ని అయాన్ సెన్సింగ్ ఫిల్మ్‌గా నిక్షేపించే సమయం వరకు చూపుతాయి. సిలికాన్ నైట్రైడ్ నిక్షేపణ యొక్క పనితీరు ప్లాస్మా మెరుగైన రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ పద్ధతి సహాయంతో ఉంటుంది. చిత్రం యొక్క మందం ఎలిప్సోమీటర్‌తో కొలుస్తారు. నైట్రైడ్ నిక్షేపణ తరువాత, కాంటాక్ట్ మాస్క్ ఉపయోగించి ప్రక్రియను సంప్రదింపు రూపానికి కొనసాగిస్తారు.
తడి రసాయన ఎట్చ్ BHF ను మూలం మరియు కాలువ ప్రాంతం నుండి నైట్రైడ్ మరియు ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్‌ల కోసం చెక్కడం మరియు అంతర్లీనంగా ఉపయోగిస్తారు. BHF యొక్క ఆచారం సిలికాన్ నైట్రైడ్ కోసం అదనపు ఎచింగ్ దశను నిర్మూలించడానికి సహాయపడుతుంది. చివరి మరియు చివరి దశ ISFET కల్పనలలో మెటలైజేషన్. గేట్ ప్రాంతానికి సమీపంలో అయాన్ సెన్సిటివ్ ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్‌కు మెటల్ పొర లేదు, మెటలైజేషన్ మూలం వద్ద అందించబడుతుంది మరియు పరిచయాలను హరించడం. అయాన్ సెన్సిటివ్ ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ ఫాబ్రికేషన్స్ యొక్క సరళమైన మరియు ప్రధాన దశలు క్రింది రేఖాచిత్రంలో చూపించబడ్డాయి.
ISFET pH సెన్సార్
ఇవి సెన్సార్లు రకాలు pH కొలత కోసం ఎంపిక మరియు అధిక స్థాయి పనితీరు కోసం ఇది అవసరం. సెన్సార్ యొక్క పరిమాణం చాలా చిన్నది మరియు వైద్య అనువర్తనాల అధ్యయనం కోసం సెన్సార్లను ఉపయోగిస్తారు. ISFET pH సెన్సార్ FDA మరియు CE లలో ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది వైద్య పరికరాలను ఆమోదిస్తుంది మరియు అవి ఆహార అనువర్తనాలకు కూడా ఉత్తమమైనవి ఎందుకంటే గ్లాస్ ఉచితం మరియు ఉత్పత్తికి నష్టాన్ని తగ్గించే చిన్న ప్రొఫైల్ సహాయంతో ప్రోబ్స్‌లో అమర్చబడుతుంది. ISFET pH సెన్సార్ అనేక వాతావరణాలలో వర్తిస్తుంది, మరియు పారిశ్రామిక పరిస్థితులు తడి మరియు పొడి పరిస్థితులకు మారుతూ ఉంటాయి మరియు ఒత్తిడి వంటి కొన్ని భౌతిక పరిస్థితులలో కూడా సంప్రదాయ గాజు pH ఎలక్ట్రోడ్లు సరిపోతాయి.
ISFET pH సెన్సార్
ISFET pH యొక్క లక్షణాలు
PH ISFET యొక్క సాధారణ లక్షణాలు క్రిందివి
- ISFET యొక్క రసాయన సున్నితత్వం ఎలక్ట్రోలైట్ యొక్క లక్షణాల ద్వారా పూర్తిగా నియంత్రించబడుతుంది
- Al2O3, Si3N4, Ta2O5 వంటి pH సెన్సార్ కోసం వివిధ రకాల సేంద్రియ పదార్థాలు SiO2 కన్నా మెరుగైన లక్షణాలను కలిగి ఉన్నాయి మరియు ఎక్కువ సున్నితత్వంతో, తక్కువ డ్రిఫ్ట్ కలిగి ఉంటాయి.
ISFET యొక్క ప్రయోజనాలు
- ప్రతిస్పందన చాలా వేగంగా ఉంది
- ఇది కొలత ఎలక్ట్రానిక్స్‌తో సరళమైన అనుసంధానం
- ప్రోబ్ బయాలజీ యొక్క కోణాన్ని తగ్గించండి.
ISFET యొక్క అనువర్తనాలు
ISFET యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనం ఏమిటంటే, ఇది MOSFET మరియు ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్ల ప్రామాణిక ట్రాన్సిస్టర్‌లతో కలిసిపోతుంది.
ISFET యొక్క ప్రతికూలతలు
- పెద్ద డ్రిఫ్ట్ చిప్ అంచుల యొక్క సరళమైన ఎన్కప్సులేషన్ మరియు బైండింగ్ లీడ్లతో అవసరం
- ఈ పరికరం యొక్క ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క యాంప్లిఫికేషన్ లక్షణాలు చాలా అందంగా ఉన్నప్పటికీ. రసాయనాలను సెన్సింగ్ చేయడానికి, పర్యావరణ విషం మరియు తదుపరి ట్రాన్సిస్టర్ విచ్ఛిన్నానికి ఇన్సులేటింగ్ పొర యొక్క బాధ్యత ISFE వాణిజ్య మార్కెట్లలో ప్రజాదరణ పొందకుండా నిషేధించింది.
ఈ వ్యాసం ISFET యొక్క పని సూత్రం మరియు దశల ప్రక్రియ ద్వారా దాని కల్పన గురించి వివరిస్తుంది. వ్యాసంలో ఇచ్చిన సమాచారం అయాన్ సెన్సిటివ్ ఫీల్డ్-ఎఫెక్ట్ ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ప్రాథమికాలను ఇచ్చింది మరియు మీకు ఈ వ్యాసానికి సంబంధించి లేదా గురించి ఏదైనా ఉంటే CMOS మరియు NMOS కల్పనలు దయచేసి క్రింది విభాగంలో వ్యాఖ్యానించండి. ఇక్కడ మీ కోసం ప్రశ్న, ISFET యొక్క పని ఏమిటి?
ఫోటో క్రెడిట్స్:
- ISFET ausmt
- ISFET యొక్క పని సూత్రం ఆమె
- ISFET నిర్మాణం all-about-ph
- ISFET pH సెన్సార్ మైక్రోఫ్లూయిడిక్స్
