Полевые транзисторы ион-селективный

Тип преобразователя определяется особенностью реакции, протекающей на электроде. Невозможно найти универсальный преобразователь на все возможные вещества. В технологии электрохимических сенсоров используются преобразователи различных типов потенциометрические, амперометрические, кулонометрические, кондуктометрические, полупроводниковые на основе оксидов металлов, ионоселективные полевые транзисторы и др. Для повышения избирательности на входном устройстве сенсора (перед чувствительным слоем) могут размещаться мембраны, селективно пропускающие частицы определенного заряда или размера. [c.552]

Рис. 7.7-4. Сенсор, основанный на ион-селективном полевом транзисторе (ИСПТ).

Таблица 7.7-4. Химически селективные полевые транзисторы

Электрохимические. Это потенциометрические (ион-селективные электроды — ИСЭ, ионселективные полевые транзисторы — ИСПТ) и вольт- и амперометрические сенсоры, в том числе твердые электролитические газовые сенсоры. Полупроводниковые газовые сенсоры также могут быть включены в эту категорию, хотя механизм их действия не включает химическую реакцию. [c.710]

Другой подход в развитии электродов включает модифицирование поверхности чувствительных элементов сенсоров силанами, содержащими реакционноспособные группы, которые позволяют проводить последующую полимеризацию подходящего по свойствам мономера с включением различных селективных реагентов. Так, обработкой затвора полевого транзистора [c.470]

Иммуносенсоры представляют собой биосенсоры, включающие антитела в качестве селективно связывающих компонентов. К ним относятся ферментные иммуносенсоры, волоконно-оптические флуоресцентные иммуносенсоры, пьезоэлектрические системы, иммуносенсоры на основе полевых транзисторов, оптические системы, микроволновые системы, приборы на основе резонанса поверхностных плазмонов и преобразователи, чувствительные к конформации молекул см. также посвященный этим устройствам обзор [33]. [c.83]

Описанный полевой транзистор можно трансформировать в ИСПТ, заменив металлический затвор ионоселективной мембраной. В этом случае величина f/ будет зависеть не только от i/n и потенциала электрода сравнения, но и от потенциала на границе раздела раствор/мембрана, С помощью мембран, потенциал которых зависит от концентрации ионов в растворе, ИСПТ приобретают химическую селективность, В ИСПТ применяют те же мембраны, которые разработаны для ИСЭ и описаны выше. Из неорганических материалов наилучшими х актеристиками обладают АЬОз и ТагОз, обеспечивающие наклон зависимости 7, от pH, равный 52-58 мВ/рН при времени срабатывания не более нескольких секунд, В настоящее время ИСПТ для измерения pH коммерчески доступны. Разработаны ИСПТ на основе бромида серебра, селективные к бромид-ионам, алюмосиликатного и боросиликатного [c.218]

Эти типы электродов — гибриды ион-селективных электродов и полевых транзисторов из оксвдов металлов МИСПТ. В ИСПТ металлический затвор МИСПТ заменен или контактирует с твердой или жидкой ион-селективной мембраной. Откликом таких миниатюрных датчиков является сила тока (разд. 7.7). [c.399]

Возможна микроэлектронная интеграция сенсора и обработки сигнала, если потенциометрический сенсор основан на полевом транзисторе (ПТ). Такая микросхема может быть химически чувствительной (ХимПТ) или специфично ион-селективной (ИСПТ). Бергвельд разработал сенсоры на основе металлок-сидных ПТ (МОПТ). [c.500]

Другие мембранные натрий-селективные электроды. В последние годы предложен ряд других мембранных натрий-селективных электродов. Описан мембранный электрод из поливинилхлорида и трикре-зилфосфата [927]. Предложен проволочный ионоселективный электрод, пригодный для определения натрия с помощью полевогО транзистора [1218]. Электрод работает аналогично биологическим мембранам. Устойчивые показания наблюдаются в течение недели. Наклон градуировочного графика составляет 19,5 0,4 мВ/рКа. Платиновую проволочку покрывают ионоселективной мембраной (25— 100 мг моненсина, 0,33 г поливинилхлорида и 0,89 мл ди-н-октил-адипината или ди-н-октилфталата растворяют в 13 мл тетрагидрофу-рана). Толщина образующейся пленки 100—300 мкм. [c.86]

Современное развитие техники поставило в число первоочередных задач создание высокоточных первичных чувствительных элементов для систем селективного экспресс-анализа жидких и газовых сред. Важное место среди таких элементов за последние 10—15 лет прочно заняли ионоселективные электроды (ИСЭ), а также ионоселективные полевые транзисторы (ИСПТ), целый ряд ферментных датчиков на биологически активные соединения, основанных на принципах, заложенных в ИСЭ -И ИСПТ, а также широкая номенклатура датчиков состава газовых сред, использующих в той или иной форме принципы селективной ионометрии —датчики кислорода, водорода, галогенов и других компонентов газовых смесей. [c.274]

В последние годы все большее внимание уделяют закреплению сложных, но более специфичных органических молекул на поверхности чувствительных элементов. Особенный интерес для модифицирования в этом случае представляют контакты затвора полевых транзисторов (FET, field-effe t transistor или ПТ-транзисторов), изготовленные из металлов или оксидов, нитридов, силицидов металлов. Взаимодействие селективных функциональных групп на поверхности затвора ПТ с определяемым компонентом в растворе вызывает его адсорбцию и приводит к изменению напряженности и (или) конфигурации электрического поля на поверхности затвора [c.470]

Основные тенденции развития сенсоров состоят в дальнейшей миниатюризации и снижении стоимости этих устройств за счет применения современных эффективных технологий, в создании интегральных и интеллектуальных сенсоров, в разработке совместных с микроэлектроникой технологий, в выпуске сенсоров с са-мокалибровкой и в создании микромультисенсоров, в повышении чувствительности и селективности устройств. Недостатки сенсоров на основе полевых транзисторов, связанные с невысокой надежностью их в работе вследствие низкой защищенности затвора от воздействия окружающей среды и малой прочностью закрепления чувствительного слоя, стимулируют дальнейшие исследования в области химического модифицирования неорганических материалов. [c.474]

Таким образом, уравнения (26.15)-(26.18) описывают вольт-амперные характеристики ХЧПТ независимо от механизма возникновения разности потенциалов ф5о1-тет на границе раздела раствор-мембрана. Здесь важно понять, что ток стока зависит от этой разности потенциалов и, следовательно, ХЧПТ является преобразователем с чрезвычайно высоким сопротивлением, детектирующим эту разность потенциалов. С помощью мембран, потенциал которых зависит от концентрации определенных частиц в растворе, ПТ-преобразователь приобретает химическую селективность. В последующих разделах рассматриваются различные схемы, придающие полевому транзистору чувствительность к разнообразным соединениям. [c.396]

Развитие новых направлений биосенсометрии, видимо, будет зависеть от успехов микроэлектроники, основанной на применении продуктов биотехнологии, например ферментов и антител. Недавно были созданы ион-селективные транзисторы на основе полевого эффекта (РЕТ ы) в таких устройствах на изолирующий слой транзистора помещается мембрана с избирательной проницаемостью. На поверхность транзистора можно было бы-нанести ферменты и антитела так, чтобы он чувствовал связывание белка и/или возможные его конформационные изменения и/или реакцию с субстратом. Первым шагом здесь является разработка чувствительного к пенициллину FET a, в котором применен фермент пенициллиназа ( aras, Janata, 1980). [c.346]