مدل سازی مداری حسگر زیستی pH مبتنی بر افزاره ی ISFET و بررسی اثر دمایی، ضخامت اکسید گیت و نوع محلول بر رفتار الکتریکی آن

در طول سال های اخیر علاقه زیادی به توسعه سنسورهای بیوالکترونیک مبتنی بر ترانزیستورهای اثر میدان حساس به یون (ISFET، ایسفت) نشان داده شده است. سنسورهای مبتنی بر ترانزیستورهای اثر میدان حساس به یون، بیشتر برای اندازه گیری pH مورد بررسی قرار می گیرند. عملکرد یک حسگر ایسفت، به فعل و انفعالاتی بستگی دارد که در سطح یونی در ناحیه گیت رخ می دهد و در واقع نوعی تشخیص دهنده یونی نیم رسانا است. در این مقاله افزاره ایسفت با استفاده از مدل مبنایی ماسفت مدل سازی می شود. ابتدا اثر دو محلول متفاوت KCI-Sol و NaCI-Sol بررفتار الکتریکی ایسفت در محیط های با pH مختلف بررسی می شود و نتیجه می گیریم در این افزاره به ازای کاهش pH جریان افزایش می یابد و به ازای یک pH ثابت محلول KCI-Sol جریان دهی بیشتری نسبت به NaCI-Sol دارد. در ادامه اثر ضخامت اکسید گیت (tox) و اثر دما را بر رفتار الکتریکی ایسفت بررسی می کنیم. مشاهده می شود با افزایش ضخامت اکسید گیت و افزایش دما مقدار جریان دهی و در نتیجه حساسیت افزاره به pH کم تر می شود.

کلیدواژه ها:

ترانزیستور اثر میدان حساس به یون ، زیست حسگرها ، شبیه سازی عددی ، الکترود مرجع ، حسگر pH