CN107543853B - 电化学检测器 - Google Patents
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Abstract
一种电化学检测器，包括：至少一个物质选择结构，其与电子装置结构相邻或邻近放置，其中，所述至少一个物质选择结构被设置为与目标物质相互作用，从而改变电子装置结构的电特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种电化学检测器，不排他地涉及一种用于检测液体中的金 属离子的电化学检测器。
背景技术
污染是世界上的各个城市最严重的公共卫生问题之一。水中的各种污染 物或内含物可能会影响公众的健康。因此，必须定期检查水质以确保某些有 毒或有害污染物不超过安全水平。
这些污染物的浓度可通过使用测试剂来确定。传统的化学测试方法耗时 且可能不会迅速获得测试结果。或者，实验室中的材料分析技术可用于分 析目标物质的浓度甚至测试样品的成分。虽然结果可能非常准确，但实验 室中使用的这些技术可能不适合需要快速且低成本测试结果的日常应用。
发明内容
在一个示例性实施例中，本发明的优点在于，通过在ppb级别附近提高 检测灵敏度，而不增加生产复杂性。
根据本发明的第一方面，提供一种电化学检测器，包括：至少一个物质 选择结构，与电子装置结构相邻或邻近放置，其中，所述至少一个物质选择 结构被设置为与目标物质相互作用，从而改变电子装置结构的电特性。
在第一方面的实施例中，所述至少一个物质选择结构被设置为与目标物 质的至少一个带电化学离子相互作用。
在第一方面的实施例中，所述至少一个物质选择结构中的每一个物质选 择结构包括离子选择电极。
在第一方面的实施例中，离子选择电极包括：离子选择膜，被设置为选 择性地与所述至少一个带电化学离子螯合，其中，目标物质与离子选择膜接 触。
在第一方面的实施例中，离子选择膜包括离子载体。
在第一方面的实施例中，离子载体被设置为与所述至少一个带电化学离 子螯合，从而根据扩散效应运输至少一个带电离子穿过离子选择膜。
在第一方面的实施例中，离子选择电极还包括：离子-电子传感器，被 设置为响应于目标物质与物质选择结构之间的相互作用产生电位信号。
在第一方面的实施例中，离子-电子传感器与离子选择膜相邻。
在第一方面的实施例中，离子-电子传感器被设置为在离子-电子传感器 与离子选择膜之间的交界面处接收从离子载体分离的至少一个带电离子。
在第一方面的实施例中，离子-电子传感器被设置为通过响应于接收到 所述至少一个带电离子传送至少一个电子来产生电位信号。
在第一方面的实施例中，离子-电子传感器包括导电聚合物。
在第一方面的实施例中，由离子-电子传感器产生的电位信号还被发送 到电子装置结构，从而改变电子装置结构的电特性。
在第一方面的实施例中，电化学检测器还包括：中间基板，被设置为连 接所述至少一个物质选择结构和/或电子装置结构。
在第一方面的实施例中，中间基板包括铜基板。
在第一方面的实施例中，中间基板还被设置为在至少一个物质选择结构 和/或电子装置结构之间发送电子信号。
在第一方面的实施例中，所述至少一个物质选择机构和电子装置结构中 的一个或多个在多个单独的基板上被制造。
在第一方面的实施例中，所述多个单独的基板包括多个掺杂的硅基板。
在第一方面的实施例中，电子装置结构是薄膜晶体管。
在第一方面的实施例中，所述至少一个物质选择结构被设置为作为薄膜 晶体管的栅电极操作。
在第一方面的实施例中，电特性包括薄膜晶体管的阈值电压。
在第一方面的实施例中，电特性包括在预定的栅极偏压和预定的源极- 漏极偏压下穿过薄膜晶体管的饱和漏极电流。
在第一方面的实施例中，目标物质包括铅离子。
根据本发明的第二方面，提供一种利用第一方面的实施例中的电化学检 测器检测目标物质的方法，所述方法包括以下步骤：将包含预定量的目标物 质的分析溶液施加到所述至少一个物质选择装置；将栅极电压经由分析溶液 和所述至少一个物质选择装置施加到薄膜晶体管；将源极-漏极偏压施加到 薄膜晶体管；基于薄膜晶体管的电特性的表征确定目标物质在分析溶液中的 溶度。
在第二方面的实施例中，所述方法包括在薄膜晶体管中以串行配置电连 接物质选择结构中的至少两个物质选择结构的步骤。
在第二方面的实施例中，栅极电压被施加到分析溶液，其中，分析溶液 被施加在第一物质选择结构上，薄膜晶体管经由施加在第二物质选择结构上 的分析溶液连接到第二物质选择结构。
在第二方面的实施例中，所述薄膜晶体管所感测的总电容减小，使得确 定的目标物质的浓度的检测限降低。
附图说明
现在将参照附图经由示例描述本发明的实施例，其中：
图1是根据本发明的一个实施例的电化学检测器的透视图；
图2是示出图1的电化学检测器的物质选择结构以及在目标物质与物质 选择结构之间的相互反应的示图；
图3A是示出图1的电化学检测器的电子装置结构的制造的工艺流程的 示图；
图3B是示出图1的电化学检测器的物质选择结构的制造的工艺流程的 示图；
图3C是示出在图1的电化学检测器的制造中的图3A的电子装置结构 和图3B的物质选择结构的组合的示图；
图4A是示出使用图1的电化学检测器检测目标物质的第一示例操作的 示图；
图4B是示出使用图1的电化学检测器检测目标物质的第二示例操作的 示图；
图5A是示出基于图4A的检测目标物质的第一示例操作的针对该目标 物质的各种浓度的瞬时漏极电流的曲线图；
图5B是示出基于图4B的检测目标物质的第二示例操作的针对该目标 物质的各种浓度的瞬时漏极电流的曲线图。
具体实施方式
发明人通过他们自己的研究、试验和实验得出铅或活性铅离子,Pb(II) 浓度是在公共卫生安全角度评估的重要参数。常规的检测方法包括离子淌度 谱(IMS)及其变体、离子色谱及其变体、表面增强拉曼散射(SERS)技术、 分光光度法等。然而，这些技术受限于成本、时间和用户端培训。因此，很 需要便宜、快速且方便用户操作的、对水中的Pb(II)检测的技术。
发明人认为可使用基于薄膜晶体管(TFT)的传感器,达到降低
成本和简化制造工艺。另一方面，模块化设计能够将不同应用和不同类 型的化学受体进行组合。此外，这些模块化装置可通过在大且柔性基底中印 刷来制造。
在本发明的一个示例实施例中，提供了基于在液体(aqueous phase)中 具有选择性检测Pb(II)离子的电化学传感器。所述传感器可用于利用合适 的受体或感测电极来检测极低水平(ppb)的pb(II)，因此，提供一种合算、 准确并可靠的、用于水或其它液体中的pb(II)检测的方法。
参照图1，示出了电化学检测器100的示例实施例，其中，电化学检测 器100至少包括与电子装置结构104邻近或接近放置的至少一个物质选择结 构102，其中，物质选择结构102被设置为与目标物质相互作用，从而改变 电子装置结构104的电特性。
在该实施例中，电化学检测器100包括物质选择结构102，物质选择结 构102包括被设置为与其它(与物质选择结构102接触的)化学物质相互反 应的化学受体，所述相互(化学)反应被转换为电信号，所述电信号可进一步 被电子装置结构104量度或检测。例如，分析溶液可以滴在物质选择结构102 的表面上，物质选择结构102中的化学受体可与分析溶液中的目标物质发生 反应，物质选择结构102可以产生电信号，所述电信号在发生化学反应时被 电子器件结构104检测。
优选地，电化学检测器100可包括多种物质选择结构102，从而提高灵 敏度和/或检测的检测限制并且/或者使检测器检测到多种目标物质。或者， 电化学检测器100可包括单个物质检测结构102。
至少一个物质检测结构102中的每一种包括离子选择电极，如此，物质 选择结构102可与目标物质的至少一种带电化学离子相互作用。例如，离子 选择电极102可被特别设计为便于检测目标物质中的铅(II)离子，离子选 择电极102可包括用于检测不同目标物质的不同结构和/或成分。
参照图2中示出的示例实施例，离子选择电极102包括离子选择膜106 和离子-电子传感器(ion-electron transducer)108。离子选择膜106包括离子 载体，当目标物质与离子选择膜106接触时，所述离子载体可选择性地与至 少一种带电化学离子组合。所述离子载体还可根据扩散效应输送带电离子穿 过离子选择膜106(如图2所示，从分析溶液到离子-电子传感器)108层底 部。
在目标物质与物质选择结构102之间相互作用时，在样本与离子选择膜 106之间的分析活性差产生电位信号，该信号与在分析溶液或目标物质中的 离子溶度相关。
离子选择电极102还包括与离子选择膜106相邻的离子-电子传感器 108。当所输送的离子到达离子-电子传感器108与离子选择膜106之间的接 触面时，带电离子与离子载体分离，接着离子-电子传感器108可在接触面 上接收到带电离子。响应于在目标物质与物质选择结构102之间的接触面中 接收到带电离子，离子-电子传感器108将对应数量的电子进行转换并因此 产生电位信号。该电位信号被相连的导电层110(诸如，金属)所捕捉，并可被进一步处理或检测。
优选地，离子选择膜106可包括具有预定数量的选定的离子载体的聚合 物膜。离子-电子传感器108可包括PEDOT：PSS层或任何导电聚合物(诸 如，聚吡咯或聚3-辛基噻吩)。优选地，导电聚合物由于离子-电子传感器108 层的氧化还原电容而提高信号稳定性，并在分析物离子与所释放的电子反应 时去杂质。
在示例操作中，在离子选择膜106中的离子载体选择性地与来自分析溶 液的目标离子(Pb(II))形成复合物。由于扩散迁移率，这些带电复合物与 离子选择膜106一起向离子-电子传感器108层传输。在接触面上，离子与 离子载体分离并进入离子-电子传感器层108。从该传感层108，与来自离子 选择膜106的离子的输入对应的电子被转移。所转移的电子被导电层110(诸 如，金、银、碳或高功函金属(high workfuction metal))捕捉并作为捕捉信 号，或者所述电子可被进一步传输到传感器的其它部件以进行处理。
优选地，捕捉的电子和/或由物质选择结构102的离子-电子传感器108 产生的电势/电位信号还被发送到电子装置结构104，使得电子装置结构104 的电特性被改变。
在一个示例实施例中，电子装置结构104是薄膜晶体管(TFT)。电子 晶体管或TFT可被不同电特性(诸如，在不同预定(栅极和源级-漏极)电 压偏置条件下的阈值电压(或开启电压)和源极-漏极电流)所表征。
当物质选择结构102与TFT 104电连接时，物质选择结构102可作为 TFT 104的栅极电极来操作。在这种配置中，传送的电子或由离子-电子传感 器108产生的电势信号可部分或全部输入为TFT 104的栅极电压信号。例如， 电子可有助于栅极电压偏置作为附加负偏压，并因此，TFT 104的阈值电压 可随后被改变，或者穿过源极和漏极的源极-漏极电流可相较于在没有其它 电子的情况下施加到晶体管的同一外部栅极/源极/漏极电压偏置下的漏极电 流被增加/减少。
优选地，电子装置结构104可包括有源层(active layer)112，诸如，包 括硅、化合物半导体、金属氧化物半导体(例如，氧化锌)或有机材料(诸 如，十六氟酞菁铜(F16CuPc))的TFT材料。可包括电介质材料层114以 用作TFT的栅极电介质，并且可以包括诸如SiO2、HfO2和/或Al2O3的氧化 物。源/漏电极116可包括具有合适功函数的典型导电金属，例如Au、Ag 和/或Al。
电子装置结构104和物质选择结构102电连接和/或物理连接，使得电 信号可在不同、单独的结构之间传输。优选地，电化学检测器100还包括设 置为连接一个或多个物质选择结构102和/或电子装置的中间基板118。例如， 中间基板118可包括铜基板，或者其可以包括导电基板，例如但不限于金属 基板和重掺杂半导体基板(heavily dopedsemiconductor substrate)。中间基板 118还可为设置在其上的不同结构提供机械支撑。
参照图3A至图3C，已经示出了电化学检测器100的制造的示例实施例。 在此实施例中，物质选择结构102和电子装置结构104在多个单独的基板120 (例如重掺杂半导体基板或金属基板)上制造，并且两个制造的结构物理地 和电连接到中间铜基板118。
为了制造物质选择结构102，在步骤310，利用标准清洁工艺来清洁重n 掺杂(n+)硅基板120。在步骤312，Au层110(30nm至50nm)使用热蒸 发被沉积在硅基板120上。可应用各种已知的方法(例如但不限于，电子束 蒸发、溅射、化学气相沉淀等)来沉积Au或其它金属层。对于可以使用溶 液工艺沉积的层(例如金属或碳墨水)，可以应用诸如溶胶-凝胶、旋涂、喷 墨印刷、丝网印刷、喷涂、液滴浇铸等方法。
在步骤314，可以使用电聚合或液滴浇铸(或上面列出的任何替代溶液 工艺)在Au层110上沉积导电聚合物层，例如PEDOT：PSS。优选地， 干燥的导电聚合物层形成厚度为0.5μm至1μm的离子-电子传感器108层。
在步骤316，制备离子选择膜混合物，并滴落在离子-电子传感器层108 上。然后将混合物干燥以形成厚度为1μm至5μm的离子选择膜106。示例 性离子选择膜混合物可以通过混合1％重量的铅离子载体IV、0.75％重量的 四(4-氯苯基)硼酸钾(KTChP)、32.25％重量的聚氯乙烯(PVC)和66％ 重量的2-硝基苯基辛基醚(oNPOE)增塑剂。可选地，可以应用其它合适 的沉积方法。
为了制造TFT结构104，在步骤320，使用标准清洁工艺来清洁n+硅基 板120。在步骤322，金属氧化物电介质(例如，HfO2、Al2O3)层114使 用溶液法溶胶-硅胶方法(例如，旋涂、印刷等)或原子层沉积(ALD)涂 覆在硅基板120的顶部上，并且优选地，电介质层114具有5nm至10nm的 厚度。优选地，这种电介质层可以用作TFT器件的栅极电介质。
在步骤324，使用热蒸发或通过溶液法溶胶-凝胶法(旋涂，印刷等) 或如先前讨论的任何其它合适的制造方法形成半导体层112(n型半导体)。 在该工艺中，在栅极电介层114的顶部上形成30nm至50nm的半导体层112， 其可以用作TFT器件的有源层。
在步骤326，在形成TFT器件104的源极和漏极的半导体层上沉积金或 其它合适的金属垫(metal pad)116。金属垫116可通过具有期望图案的阴 影掩模利用热蒸发来沉积。可选地，可使用常规光刻方法和其它合适的沉 积方法来金属的共形层形成图案以形成金属垫116。可选地，金属垫116可 包括30nm至50nm的厚度。
以上提到的不同层的厚度范围可根据电化学检测器100的需求或应用而 改变。例如，增加离子选择膜106或离子-电子传感器108的厚度可增加电 化学检测器100的灵敏度并具有响应时间可能会变长的副作用。
在步骤330，制造的物质选择结构102和TFT结构104可被连接到中间 铜基板118。例如，可以应用导电粘合剂将在相同侧或相对侧的两个结构连 接到铜基板118。在这种配置中，物质选择结构102可用作TFT器件104的 扩展栅电极。可选地，物质选择结构102和TFT结构104可在没有中间基板 118的情况下连接，或者两个不同结构可在同一基板上被制造(诸如，硅基 板的相同侧或在双面抛光的硅衬底上的相对侧)，其中，在两个结构之间的 电信号可通过硅基板传输。
参照图4A和图4B，存在利用电化学检测器100检测目标物质的方法的 实施例。所述方法包括以下步骤：将包含预定量的目标物质的分析溶液122 施加到所述至少一个物质选择结构102；将栅极电压经由分析溶液122和所 述至少一个物质选择结构102施加到薄膜晶体管104；将源极-漏极偏压施加 到薄膜晶体管104；基于薄膜晶体管104的电特性的表征确定目标物质在分 析溶液122中的溶度。
在该示例中，包含目标物质(诸如，铅离子)的分析溶液122被施加到 物质选择结构102的离子选择膜106的表面上。如在本公开内容前面所讨论 的，离子载体与带电离子之间的相互作用导致电位信号的产生，该电位信号 被发送到相邻或邻近的栅极端子处的TFT器件105并因此电特性(诸如，阈 值电压和/或源极-漏极电流)被改变。TFT器件104的电特性的这种改变对 应于被检测的目标物质在分析溶液122中的溶度，并且这种改变可由用于表 征晶体管或电子装置的其它类型的传统电子测量单元所表征。
例如，在测量步骤中可使用高阻抗(千兆欧姆)电压表、纳米电流表、 半导体参数分析器或诸如Keithley 2400系列的电源计量单元(SMU)。施加 的电压偏置的示例可以包括3V的栅极电压和3V的源极-漏极电压。少量(诸 如，20至30μL)的分析溶液足以检测目标物质。
优选地，可在测量之前调节感测垫(离子选择膜106)。首先，将感测 垫在200μL的1000ppm Pb(II)(2％HNO3)的1:1水溶液中调节至少12小 时。其次，将感测垫在200μL的10ppb Pb(II)(2％HNO3)HNO3的1：1 水溶液中调节至少24小时。
在第一示例测量设置中，参照图4A，分析溶液122落在扩展的栅极传 感器(gatesensor)上。参考电极浸入样本溶液122中。使用SMU单元124， 通过参考电极施加正栅极电压，同时向TFT器件104施加正漏极-源极电压。 信号作为TFT器件104的阈值电压偏移或在固定栅极电压和源极-漏极电压 下的饱和漏极电流的变化的函数被读出。参照图5A，示出针对在具有10-7A 至10-6A的漏极电流范围的分析溶液中的具有100ppm Na离子的0、10、100和1000ppb Pb(II)的检测的设置的测量结果。
为了增强电化学检测器100中的目标物质的灵敏度和/或检测极限，可 包括两个或更多个物质选择结构102以与电子装置结构104协作。优选地， 在薄膜晶体管104的栅极电极中物质选择中的至少两个结构102可以以串联 配置电连接。在这种配置中，由薄膜晶体管104施加的总电容减小，因此目 标物质的浓度的确定的检测限度降低。
不同于来自如图4A中示出的第一示例测量设置的测量设置，栅极电压 被施加到在第一物质选择结构102上所施加的分析溶液122，并且薄膜晶体 管104经由施加在第二物质选择结构102上的分析溶液122被电连接到第二 物质选择结构102。第一物质选择结构和第二物质选择结构在硅基板120的 背面上的中间铜基板被电连接。
在第二示例测量设置中，参照图4B，两个扩展的栅极传感器被串联连 接。第一分析溶液122落到两个延伸的栅极感测垫102上。连接到电压电源 的参考电极被浸到在第一感测垫102A上的溶液122。在与TFT器件104底 部栅极电连接中的第二参考电极被浸到在第二感测垫102B的顶部。SMU单 元124通过参考电极在第一感测垫102A上供应栅极电压以及通过在TFT器 件104上的源极接触和漏极接触提供漏极电压。信号作为TFT器件104的阈 值电压偏移或在固定栅极电压和源极-漏极电压下的饱和漏极电流的变化的 函数被读出。
参照图5B，已经检测出Pb(II)离子的低至10ppb(每十亿分之一)。 两个扩展栅极的串联连接降低了电路的总有效电容，从而降低了电化学检测 器100的检测极限。
其他可选的方案包括：可并联连接更多的感测垫或物质选择结构102(或 增加感测垫的感测区域)，以便提高装置的灵敏度。这可允许更多目标物质 与离子选择膜106接触，因此产生具有更高幅度的电位信号。然而，在这种 改变中检测极限保持相同。
这些实施例的优点在于电化学检测器可用在各种应用中，包括检测有害 或有毒物质(诸如，水中的Pb(II)离子)。其可在用在国内应用中的便携 式电子装置和手持式传感器中实现。电化学检测器的低压操作确保分析溶液 的化学稳定性(不会引起电解)。
这些实施例具有明显的优势，其中检测的性能表明电化学检测器利用离 子选择性固态电极对目标离子具有高选择性和灵敏度。通过在离子选择膜中 包括不同的离子载体(受体)，可以容易地调节固态离子选择电极以选择性 地感测不同的离子(可逆和不可逆的)，诸如但不限于钠、汞和钾。此外， 固态离子选择电极(扩展栅极)不需要内部填充溶液。
制造工艺也很简单，可使用包括低成本方法(诸如，印刷)的不同的简 单制造方法和低成本材料的溶液处理，容易地制造电化学检测器。此外，物 质选择结构和电子装置结构可以分别在不同的基底上制造，这可以进一步简 化所涉及的制造工艺。电化学检测器的制造可以容易地大规模生产。
本领域技术人员将理解，在不脱离如概括描述的本发明的精神或范围的 情况下，可以对具体实施例中所示的本发明进行各种变化和/或修改。因此， 本实施例在所有方面都被认为是说明性的而不是限制性的。
除非另有说明，否则本发明包含的对现有技术的任何引用不认为是承认 该信息是公知常识。
Claims (16)
1.一种电化学检测器，包括：至少一个物质选择结构，其与电子装置结构相邻或邻近放置，以及被设置为物理地连接以及电性连接所述至少一个物质选择结构和所述电子装置结构的中间基板，
其中，所述至少一个物质选择结构被设置为与目标物质相互作用，从而改变电子装置结构的电特性，
其中，所述至少一个物质选择结构被设置为与所述目标物质的至少一个带电化学离子相互作用，
其中，所述至少一个物质选择结构中的每一个包括离子选择电极，
其中，所述离子选择电极包括：离子选择膜与离子-电子传感器，
其中，所述离子选择膜被设置为选择性地与所述至少一个带电化学离子螯合，其中所述目标物质与所述离子选择膜接触，
其中，所述离子-电子传感器，其被设置为响应于所述目标物质与所述物质选择结构之间的相互作用产生电位信号，
其中，所述离子-电子传感器包括导电聚合物，
其中，所述电子装置结构是薄膜晶体管，
其中，所述中间基板包括铜基板，
其中，所述至少一个物质选择机构和所述薄膜晶体管在多个单独的基板上被制造，所述多个单独的基板包括多个掺杂的硅基板，以及
其中，所述多个掺杂的硅基板和所述铜基板通过导电粘合剂结合以连接所述至少一个物质选择结构和所述电子装置结构。
2.如权利要求1所述的电化学检测器，其中，所述离子选择膜包括离子载体。
3.如权利要求2所述的电化学检测器，其中，所述离子载体被设置为与所述至少一个带电化学离子螯合，从而基于扩散效应运输至少一个带电离子穿过离子选择膜。
4.如权利要求1所述的电化学检测器，其中，所述离子-电子传感器与所述离子选择膜相邻。
5.如权利要求4所述的电化学检测器，其中，所述离子-电子传感器被设置为在所述离子-电子传感器与所述离子选择膜之间的交界面处接收从所述离子载体分离的所述至少一个带电离子。
6.如权利要求5所述的电化学检测器，其中，所述离子-电子传感器被设置为通过响应于接收到所述至少一个带电离子传送所述至少一个电子来产生所述电位信号。
7.如权利要求1所述的电化学检测器，其中，由所述离子-电子传感器产生的所述电位信号还被发送到所述电子装置结构，从而改变所述电子装置结构的所述电特性。
8.如权利要求1所述的电化学检测器，其中，所述中间基板还被设置为在所述至少一个物质选择结构和所述电子装置结构之间发送电子信号。
9.如权利要求1所述的电化学检测器，其中，所述至少一个物质选择结构被设置为作为所述薄膜晶体管的栅电极操作。
10.如权利要求1所述的电化学检测器，其中，所述电特性包括所述薄膜晶体管的阈值电压。
11.如权利要求1所述的电化学检测器，其中，所述电特性包括在预定的栅极偏压和预定的源极-漏极偏压下穿过所述薄膜晶体管的饱和漏极电流。
12.如权利要求1所述的电化学检测器，其中，所述目标物质包括铅离子。
13.一种利用如权利要求1所述的电化学检测器检测目标物质的方法，所述方法包括以下步骤：
将包含预定量的所述目标物质的分析溶液施加到所述至少一个物质选择装置；
将栅极电压经由所述分析溶液和所述至少一个物质选择装置施加到所述薄膜晶体管；
将源极-漏极偏压施加到所述薄膜晶体管；
基于所述薄膜晶体管的电特性的表征确定所述目标物质在所述分析溶液中的溶度。
14.如权利要求13所述的检测目标物质的方法，包括在所述薄膜晶体管中以串行配置电连接至少两个所述物质选择结构的步骤。
15.如权利要求13所述的检测目标物质的方法，其中，栅极电压被施加到所述分析溶液，其中，所述分析溶液被施加在第一物质选择结构上，所述薄膜晶体管经由施加在第二物质选择结构上的所述分析溶液连接到第二物质选择结构。
16.如权利要求13所述的检测目标物质的方法，其中，所述薄膜晶体管所感测的总电容减小，使得确定的所述目标物质的浓度的检测限降低。
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