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摘要
离子敏感场效应管是在金属氧化物场效应管的基本结构上,通过改变栅极结构与材料得到的一种可以直接测量电解质溶液里离子浓度变化的新型器件。该器件除了有传统场效应管的基本性质之外,还有一个重要的性质,即其栅极电压会跟着电解质溶液中离子浓度浓度变化而直接变化。首先对离子敏感场效应管进行仿真建模,分析其工作原理。建模过程主要解决了对于液体电解质的自建材料计算与半导体电解质接触面边界条件的模拟仿真。传统的离子敏感场效应管的敏感度上限为59.6 m V/pH,又称为能斯特极限。为了突破能斯特极限提高器件性能,通过采用无结型场效应管的结构来设计离子敏感场效应管,最后仿真得到敏感度更高、精度更好的器件结构。
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