离子敏感场效应晶体管传感器研究进展

近年来,离子敏感场效应晶体管(ISFET)生物传感器因其灵敏度高、速度快、无标记、体积小、成本低等特点而受到了广泛关注,可应用于DNA、蛋白质、酶、细胞、离子等生物识别物的检测。ISFET生物传感器在金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的基础上发展而来,通过溶液和传感层之间产生电荷转移,形成界面电位,从而改变FET的电流。综述了基于ISFET的生物传感器的工作原理,对器件类型进行了分类,分析了各种器件结构的特性,并列举了最新的应用进展,对未来实现高性能、微型化、可量产的ISFET生物传感器具有重要作用。     

氟离子敏感场效应晶体管的研究

本文叙述了氟离子敏感场效应晶体管的原理,测试及其结果。这种对氟离子敏感的器件是用溅射的方法,在场效应晶体管的栅极上淀积一层很薄的氟化镧膜制成的。测试结果表明,这种器件灵敏度高,响应快,线性好。本文还从实验出发,对影响器件的稳定性和重复性的原因做了推测。     

场效应晶体管与模拟晶体管(静电感应晶体管)

业已指出,普通场效应晶体管之所以表现出饱和特性,其原因是:随着漏电压的增加,在接近夹断电压时由于沟道串联电阻显著增大而提高了负反馈效应,此时表观跨导G′_m=G_m/(1 r_s·G_m)变为G′_m(?)r_s~(-1)。还指出,1950年Watonabe(渡边)和Nishizawa(西泽)发表的模拟真空型晶体管只有在内部负反馈作用小到G′_m(?)G_m时才呈现出不饱和的“立起的”特性。在这种情况下,当沟道尚未夹断时,特性是欧姆型的,晶体管可以作为一个良好的可变电阻;而当沟道已经夹断时,由于漏的静电感应,器件呈现出类似于真空三极管的“立起的”特性。因为这种晶体管的输出特性和输入特性一样,是以静电感应为基础的,它和真空三极管相类似,被称为“静电感应晶体管”。与肖克莱预言的“模拟晶体管”遵循空间电荷导电规律恰好相反,静电感应晶体管具有指数特性。业已确认,这种静电感应晶体管具有低噪声、低失真和大功率能力,并且已经作出大功率晶体管(8兆赫,2千瓦),高频晶体管(超高频几瓦)以及高速可变电阻器,正在制作微波晶体管、超高速集成电路以及可变电阻器。     

钾离子敏感场效应晶体管的研制

在生物学、医学研究中,十分注意H~ 、Na~ 、K~ 、Ca~(2 )等离子活度的测量,目前普遍采用玻璃电极测量H~ 和Na~ 活度,而K~ 、Ca~(2 )是用液体膜电极测定,这两种电极都有输出阻抗太高、响应慢、易碎、体积大的缺点。 1978年,Moss等人首先报导了以缬氨霉素为活性物质制作的PVC膜钾离子敏感场效应晶体管。但缬氨霉素难合成,价钱昂贵。我们采用二苯并-18-王冠-6为活性物质,试验成功PVC膜钾离子敏感场效应晶体管,其线性响应范围10~0～10~(-5)M,灵敏度为43mV/pK,选择比K_(NaK)>100;超过MOSS等人制作的钾ISFET的响应范围(10~(-1)～10~(-3)M)。钾离子敏感场效应晶体管具有体积小、响应快、输出阻抗低等优点。     

衬底对砷化镓场效应晶体管阈值电压的影响

在切克劳斯基液封法(LEC)制得的In_(0.003)Ga_(0.997)As圆片上,直接用注入制作的场效应晶体管阵列比按同样工序在常规的LECGaAs圆片上制得的场效应晶体管阵列显示出更好的阈值电压均匀性。然而,不论在掺铟的还是在常规的LEC GaAs衬底上,晶体管的阈值电压和与位错的接近程度并没有关系。观察到的阈值电压与GaAs衬底的局部位错浓度有关这一现象,可能导致阈值电压受其位错接近程度的影响的错误结论。     

结型场效应晶体管测试仪

设计电路时，每当需要很高的输入阻抗、高工作频率和相对较低的噪声时，结型场效应晶体管便成为最佳选择。本文描述了一个简单的测试仪，它能够测量结型场效应晶体管的两价目主要参数。     

场效应晶体管

所谓场效应晶体管(FET)就是用栅电极来控制源、漏电极之间电流沟道的导电率使电流变化的晶体管,按照栅电极的结构有用pn结形成栅的结型场效应晶体管(JFET),用肖特基势垒形成栅的肖特基势垒场效应晶体管(SB FET)和在绝缘层上形成金属的绝缘栅场效应晶体管(MIS FET)三种。至今为止,FET中进展较快并已实用化的是MISFET,其中主要是绝缘层用SiO_2的MOSFET,这种趋势即使在今后还会继续下去。     

一种CMOS工艺离子敏场效应型晶体管的模型

采用CMOS工艺可以实现离子敏场效应型晶体管(ISFET),若在栅极氧化层之上保留多晶硅层,并通过引线使其与 外界的金属层相连作为悬浮的栅极,可实现悬浮栅结构ISFET.从ISFET的传感机理出发,根据表面基模型,利用HSPICE建 立了悬浮栅结构ISFET的物理模型.以该模型为研究对象,探讨了薄膜等效电阻、薄膜等效电...     

隐栅场效应晶体管(Gridistor)——一种用作超高频功率放大器的场效应晶体管

本文介绍一种具有独特结构的隐埋栅1瓦1千兆赫硅场效应隐栅管的特性和性能,可以在甲类工作状态下,采用共栅电路,在1千兆赫下实现1瓦的功率输出,其增益为7分贝,并且输出功率随输入功率的变化有一良好的线性关系。     

功率V型场效应晶体管介绍

一、前言在音频放大器爱好者中间,电子三极管放大器还是颇受欢迎的,想要重新估价电子管的音质、音色的人也正在多起来。重新估价电子三极管时,在特性方面,它具有失真小,输入阻抗高,输出阻抗低等优点。在放大器的设计和提高放大器性能等方面,它具备了许多好的特性。但对电子管而言,它又有不少缺点。从其外形和构造上来看,体积大且易损坏;管内有灯丝,这一点是很讨厌的;另外,还有寿命短,容易产生交流声等问题。目前的晶体管放大器,使用的是NPN和PNP晶体管,在其电路结构上,全段直耦式纯互补电路还是很罕见的。不过,在双极晶体管中,存在着自由电荷积累效应引起的切割失真等固有的问题,它们会成为高次谐波失真的原因。     

微波场效应晶体管及其电路应用(综述)

一引言 1965年,RCA公司的Becke成功地制造了第一个微波场效应晶体管,使场效应晶体管开始进入微波领域。但是,在其后一段很长的时间进展较为缓慢。随着半导体材料和工艺技术的进步,从1974年开始又有了新的突破。最近几年进展迅速,现在已从实验室阶段走向实用阶段。目前,各国半导体厂家和研究部门纷纷成立微波场效应晶体管的研制机构开展研制工作。有关微波场效应晶体管及其应用的文章亦大量发表,似乎大有微波场效应晶体管热之趋势。     

微波砷化镓场效应晶体管的进展(续)

<正> 三、GaAsFET 的应用随着 GaAsFET 的迅速发展,应用范围也日趋扩大。在一定范围内将逐步取代雪崩二极管、耿二极管、参量放大器和中、小功率行波管。在微波中继装置、多路无线电通信、卫星通信、雷达和电子对抗等微波电子设备中都能得到广泛应用。GaAsFET 可用作放大器、振荡器、混频器、限幅器、调制器、微波开关以及数学开关逻辑电路等。但到目前为止,普遍应用的主要是放大器,对其研究较成熟,市场上产品也较多。近几年来,在振荡器和混频器等方面的研究逐渐增多,但基本上还处于研     

用差分离子掺杂技术制作串接式结型场效应晶体管

用通常 MOS 或者 D-MOS(双扩散 MOS)制造的串接式结构的场效应晶体管已在国内外各公司进入实用阶段,然而,串接式结型场效应晶体管尽管很早就提出来了,但花了很长时间才得以实现。其最大理由之一可能是因为串接式结型场效应晶体管制造条件超越当时半导体制造技术能力。然而,由于近年来外延技术、选择扩散技术以及光刻技术的进展,终于在国内一些公司开始实用。我们之所以着眼于串接式结型场效应晶体管,是因为它不同于以前的单栅结型场效     

大功率场效应晶体管

最近,国外介绍了两种金属氧化物半导体场效应晶体三极管,其型号为MTM15N35和MTM15N40,其输出功率可达250瓦.这种双扩散、N沟道硅栅极场效应晶体三极管的额定连续漏极电流为15安,额定峰值漏极电流为70安,额定击穿电压分别为350伏和     

行波场效应晶体管

场效应晶体管与双极晶体管相比,因其输入电阻很高,而且是多数载流子传输器件,所以具有高输入阻抗和低输出阻抗的特点。但是,目前的场效应管,由于其输入、输出电容很大,截止频率较低,显示不出高输入阻抗的优点。一般,它的跨导g_m也比较小。为提高跨导g_m,则不可避免地要造成输入电容的增大。但如果把场效应管装成定K型电路或m型推演式电路,则输入、输出电容大和跨导g_m小的缺点可较容易地得到解决。这样,在场效应管本身的设计上就会自由得多,此外,由于电路比较简单,也有利于实现集成化。本文首先介绍行波场效应管电路的设计理论,并证明它与实验结果符合的较好。接着,应用此种理论,以场效应管的结构参数和材料参数为参量,在设计上,为得到尽可能高的频率上限和必要的电压增益,以偏压为函数,求出所需场效应管的最少个数。最后,简单介绍一下把上述电路集成化时的电路结构。     

GaAs场效应晶体管

<正> 日本电气公司窄凹栅结构的低噪声 GaAsFET 已在12千兆赫下达到噪声系数1.68分贝,在4千兆赫下为0.7分贝。而三菱电机公司的缓变凹栅结构的封装器件在12千兆赫下最小噪声系数已达1.3分贝,未封装的芯片在16千兆赫下噪声为1.8分贝,在18千兆赫下为2.1分贝。功率 GaAsFET 目前三种不同的主要结构是:日本电气公司的缓变凹栅结构,富士通公司的源、漏下做 n~+层的结构和三菱电机公司的铜热沉上芯片倒装的结构。日本电气公司已达到6千兆赫,23瓦;8千兆赫,17瓦;18千兆赫,1.25瓦。三菱电机公司已达到15千兆赫,1.9瓦。     

圆柱形场效应晶体管

基于平面形场效应晶体管的肖克莱理论,分析推导了圆柱形场效应晶体管的特性。发现圆柱形器件能给出二倍于平面形器件的电压放大系数。它的频率特性和肖克莱的元件是可比拟的。由于少了一个自由度,使圆柱形场效应管的跨导和功率特性明显地受到限制。实验数据证实了分析结果。     

一种平面型GaAs场效应晶体管

本文提出了一种新的平面型砷化镓肖特基势垒场效应晶体管(GaAs MESFET)结构.阐述了用氧离子注入制作此种平面型器件的计算和实验结果.将制得的平面器件与通常的台武器件作了比较.看出平面型器件在微波特性和制作工艺上具有明显优点.     

结型场效应功率晶体管的设计

介绍了功率 JFET,给出了新的器件结构和设计方法。