用于pH传感的创新型离子敏感场效应二极管的性能评估

摘要： 本文成功引入并表征了一种名为"离子敏感场效应二极管"的创新型离子敏感器件——一种全新的离子敏感传感器。与传统离子敏感器件通过电解质/绝缘体界面反应在漏极与源极间形成导电沟道不同，本结构通过形成p-n结来实现导电功能。鉴于该器件首次被提出作为离子传感器应用，我们基于先前开发的TCAD模型（用于模拟电解质及电解质/绝缘体界面）进行了全面表征?；谡庖豢煽磕Ｐ?，研究了pH传感器的灵敏度、信噪比等关键参数并进行评估，同时提出了精确模拟器件噪声行为的模型。此外，还研究了硅有源层厚度和掺杂浓度对器件灵敏度的影响。结果表明，离子敏感场效应二极管的灵敏度可达能斯特极限的5倍左右，有望成为实现高精度高灵敏度离子传感的理想候选器件，这种新型传感器值得进一步关注与开发。