ISFET传感器研究现状和参考文献

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自ISFET面世以后，学者们对其的研究进展就从未中断过。在离子敏感膜的选择、敏感机理、温度补偿、制造工艺与封装、信号处理电路等多个方面的研究都取得了很多的进展，这也使得ISFET传感器逐步走向成熟，并在生产生活中得到广泛的应用。70323

对于ISFET传感器而言，敏感膜决定了最后的输出电学变量，所以对敏感膜的研究首当其冲。对于pH-ISFET传感器而言，一开始的敏感膜为二氧化硅，但后来研究发现对于敏感物质的灵敏度较差且对浓度的准确度也有所影响，因此不断有新的敏感膜出现。譬如、、等。另一方面CMOS工艺最先定义源极和漏极的方法是采用多晶硅栅的“自校准”技术，但是此项技术不符合传感器趋于集成化设计的特点，所以对于如何更好的将离子敏场效应晶体管与CMOS工艺相结合，一直都是研究的热点。后来有研究人员提出腐蚀金属层，沉淀敏感膜的方式，但因操作过于繁琐，并未得到大规模应用。后来又有学者提出保留多晶硅栅的方法，采用标准CMOS工艺制造ISFET。这种方式更为便捷能很好地提高生产效率，并且成本较低而且也使得多传感器能更好地与信号处理电路集成。因此得到了大规模的采用[2]。论文网

现如今传感器逐渐趋于集成化，要想实现传感器的集成化首先要考虑多传感器的集成，因为有时一个系统需要同时有多个各种类型的传感器结合工作，这时便需要考虑他们集成的集成化设计问题。另一方面，每个传感器都会有信号读取电路，应将其与传感器设计在一块芯片上，来减小硬件设计空间，同时能够使传感器的经济实用性、可靠性等各方面性能都有所提高。最终逐步实现传感器智能化设计。所谓传感器的智能化就是利用单片机和数据储存单元来控制信号，包括对信号的接受、离散、分析等。最终使传感器能具备实时控制和其它功能。

总而言之,对于pH-ISFET传感器应用的研究大多都还未有实际地生产应用，少有商品化，研究的进展都处于研究中或试研究阶段。所以pH-ISFET在各方面的实际应用中还有一些距离,主要表现在：

（1）温度的影响无法避免，这是所有半导体器件的通病。温漂、时漂、滞后现象等问题对研究结果有较大影响。

（2）ISFET制造工艺及封装技术仍需进一步的完善、离子敏感膜的选择、敏感膜灵敏度的研究都有待进一步发现改善。

（3）读出电路的设计以及各器件之间的集成化还需要不断完善进步[3]。

随着生物传感器研究的不断深入,也带动了ISFET型传感器的不断发展。因为此类传感器的实用性很强，但是性能以及稳定性还需进一步加强，另外，要想使其在工业上得到大规模生产应用，还需考虑传感器的封装问题。我国的ISFET及其传感器的研究也在不断地进步当中，包括台湾中原大学、复旦大学等高校和中国科学院电子学研究所等科研院都有所涉。总体而言，我国的研究所处的阶段还属于初期，还有很长的一段路要走，与其他国家相比尚有一定差距[4]。

参考文献

[1] 张维新.半导体传感器[M].天津：天津大学出版社,1990：305-307.

[2] 刘嘉宁，罗江，任恕.离子敏场效应晶体管在生物传感技术中的应用与发展分析[J].中国医疗器械信息,1998,4（2）：30-32.

[3] 丁辛芳,牛蒙年.离子敏场效应晶体管[J].传感器技术,1995,14（4）：1-6.

[4] 许春向.生物传感器及其应用[M].北京：科学出版社,1993：78-150.

[5] 张乾生.临床医学需要ISFET传感器[J].中国医疗器械杂志，1997,21（2）：107-109.