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shuyingli铁虫 (初入文坛)
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离子场效应晶体管与离子选择性电极的不同
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| 用于传感技术方面，什么是离子场效应晶体管？它与离子选择性电极传感器有什么不同？优劣两方面。谢谢 |
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shuyingli
铁虫 (初入文坛)
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利用场效应原理工作的晶体管,简称FET。场效应就是改变外在垂直于半导体表面上电场的方向或大小,以控制半导体导电沟道中多数载流子的密度或类型。场效应晶体管就是利用这种外加电压的场效应来控制沟道电流的大小,从而实现电流放大作用的半导体器件。场效应管必具备一个导电沟道,如n型沟道。在沟道的两端分别是源极S和漏极D,两者一般可互换,在S,D间加有偏置电压ED,可产生漏极电流ID; 栅极G代替了普通晶体管的基极,通过栅极施加控制电压,它的作用与真空电子管中的栅极作用相似,可以控制、改变漏电流ID的大小。场效应都发生在栅极控制的区域内,根据发生机制的不同可以分为以下几类: 表面场效应,在半导体表面(栅极) 施加垂直于该表面的电场 (栅压),改变该电场的方向或大小,半导体表面层中的多数载流子的密度或类型就发生变化,并受控于施加的电场,这种现象称为表面场效应,它是绝缘栅场效应晶体管的基础; pn结界面场效应,在pn结 (栅极) 上加反向电压 (栅压),改变该电压的大小,pn结耗尽层的宽度就随之改变,从而改变了导电沟道的宽度,这种现象称为pn结界面场效应,它是结型场效应晶体管的基础; 肖特基结界面场效应,在金属 (栅极) 与半导体接触上加反向电压 (栅压),改变该电压的大小,肖特基势垒层的厚度就随之变化,从而改变导电沟道的厚度和电阻,这种现象称为肖特基结界面场效应,它是肖特基势垒栅场效应管的基。各种场效应晶体管的共同特点是由电压调制沟道中的电流,所以场效应晶体管是一种电压控制器件; 它们的工作电流都由半导体中多数载流子组成,少数载流子实际上不起作用。 场效应管的漏极电流ID只取决于栅极电压,加在栅极上的电压基本上不取什么电流,因此它的输入阻抗极高,一般可达上百兆欧,甚至可达几千兆欧,这是一般晶体管远不能相比的。此外,它还具有噪声小、极限频率高、功耗小、温度性能好、抗辐照能力强、反向恢复时间短等优点,被广泛应用于各种放大电路、数字电路和微波电路等。FET是MOS大规模集成电路和MESFET超高速集成电路的基础器件。 |
4楼2012-11-20 19:30:53
yangxiaohai
铁杆木虫 (小有名气)
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基本原理不同。 离子选择电极（ISE）的基础是道南平衡和能斯特方程，要测定膜电位的变化来反映被测离子的活度，这个比较成熟； 离子场效应晶体管（ISFET）的基础是场效应管（FET），金属栅极被离子敏感膜代替引起ISFET漏电流（Id）相应改变， Id 与响应离子活度之间具有类似于能斯特公式的关系。ISFET是全固态器件、体积小、响应快、易于微型化，而且本身具有高阻抗转换和放大功能，集敏感元件与电子元件于一体，有利于简化测试仪器的电路。但是我用过基于ISFET的pH计，体积是小，但是信号不怎么稳定。 |
2楼2012-11-20 10:51:24
shuyingli
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5楼2019-11-17 21:41:06
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