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離子敏場效應晶體管（Ion Sensitive Field Effect Transistor，簡稱 ISFET）是一種利用半導體場效應原理測量離子濃度的敏感器件。它采用金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）作為傳感器，通過特殊的靈敏膜將被測液體中的離子濃度轉換成復合的表面電荷密度變化，進而控制晶體管的導通電流或阻斷電流，從而實現(xiàn)對離子濃度的測量。
1.離子敏場效應晶體管是什么
離子敏場效應晶體管是一種基于場效應原理的離子濃度測量傳感器，其核心部分是一個MOSFET晶體管。與普通的MOSFET不同的是，在ISFET中引入了靈敏膜，該膜具有選擇性地響應于特定離子，并將其濃度轉換成表面電荷變化，進而影響晶體管的通斷狀態(tài)，由此實現(xiàn)對離子濃度的測量。
2.離子敏場效應晶體管組成結構
離子敏場效應晶體管由四部分組成：靈敏膜、引線、MOSFET晶體管以及基板。其中，靈敏膜被涂覆在MOSFET上，用于響應特定離子，并將其濃度轉化為表面電荷密度變化。引線連接MOSFET與外部電路，傳遞電荷信息。晶體管本身由控制柵、源和漏極三部分組成，通常采用硅材料基底，控制柵和源漏極之間被氧化物隔開。
3.離子敏場效應晶體管分類
根據靈敏膜的不同選擇性，離子敏場效應晶體管可分為氫離子敏感場效應晶體管（pH-ISFET）、鉀離子敏感場效應晶體管（K-ISFET）等。此外，在工業(yè)生產應用中，還可以將ISFET與流動注入分析法（FIA）相結合，構建出一種自動快速分析系統(tǒng)，以實現(xiàn)對離子濃度等參數的在線監(jiān)測。
4.離子敏場效應晶體管的應用
離子敏場效應晶體管可以廣泛應用于生物醫(yī)學、環(huán)境監(jiān)測、食品衛(wèi)生等領域。例如在生物醫(yī)學中，通過對血液pH值、藥物治療濃度等參數的監(jiān)測，能夠實現(xiàn)對各種疾病的診斷和治療；在環(huán)境監(jiān)測中，則可用于檢測水質污染、土壤污染等；同時，在食品行業(yè)中，ISFET也可以被用于酸堿度檢測和添加劑濃度檢測。
