JPH03293547A - 半導体センサ装置 - Google Patents
半導体センサ装置Info
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- JPH03293547A JPH03293547A JP2095032A JP9503290A JPH03293547A JP H03293547 A JPH03293547 A JP H03293547A JP 2095032 A JP2095032 A JP 2095032A JP 9503290 A JP9503290 A JP 9503290A JP H03293547 A JPH03293547 A JP H03293547A
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- semiconductor sensor
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Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、半導体センサ装置に関するものであり、特に
、半導体の電界効果を利用して被検試料内に特定物質が
含有されているか否かを検知する半導体センサ装置に関
するものである。
、半導体の電界効果を利用して被検試料内に特定物質が
含有されているか否かを検知する半導体センサ装置に関
するものである。
(従来の技術)
半導体の電界効果を利用した半導体イオンセンサ(以下
rlsFET、という)は、1972年にPiet B
ergveldによって最初に提案され、その原理、動
作が確認された。この後、例えば 米国特許第4020
830号公報等に、l5FETを用いて、PHや、無機
イオンのみならず、グルコース、尿素、酵素、免疫物質
、酸素や2酸化炭素などのガス成分等を検出する半導体
センサが提案されている。 この半導体センサは、電界
効果型トランジスタのゲート部に、金属ではなく、例え
ばある種のイオン等、特定の物質に感応する感応膜を取
り付け、この感応膜が被検試料に接触した時に生じるソ
ース・ドレイン間の電圧の変化を測定して、被検試料内
に該特定物質が含有されているか否かを検知するように
したものである。
rlsFET、という)は、1972年にPiet B
ergveldによって最初に提案され、その原理、動
作が確認された。この後、例えば 米国特許第4020
830号公報等に、l5FETを用いて、PHや、無機
イオンのみならず、グルコース、尿素、酵素、免疫物質
、酸素や2酸化炭素などのガス成分等を検出する半導体
センサが提案されている。 この半導体センサは、電界
効果型トランジスタのゲート部に、金属ではなく、例え
ばある種のイオン等、特定の物質に感応する感応膜を取
り付け、この感応膜が被検試料に接触した時に生じるソ
ース・ドレイン間の電圧の変化を測定して、被検試料内
に該特定物質が含有されているか否かを検知するように
したものである。
血液分析機等の生化学分析機にこの半導体センサを用い
る場合は、フローセル型の連続測定方式が用いられるこ
とが多い、すなわち、複数個の半導体センサのゲート部
に種類の異なる感応膜を取り付け、この感応膜表面がフ
ローセル内に露出するように半導体センサをフローセル
に順次取り付けて、これらの感応膜の表面をフローセル
内を流れる血液などの被検試料に接触させ、それぞれの
半導体センサのソース・ドレイン間の電圧の変化を測定
して、被検試料内にこれらの感応膜に反応する物質が含
有されているか否かを同時に検出できるようにしている
。
る場合は、フローセル型の連続測定方式が用いられるこ
とが多い、すなわち、複数個の半導体センサのゲート部
に種類の異なる感応膜を取り付け、この感応膜表面がフ
ローセル内に露出するように半導体センサをフローセル
に順次取り付けて、これらの感応膜の表面をフローセル
内を流れる血液などの被検試料に接触させ、それぞれの
半導体センサのソース・ドレイン間の電圧の変化を測定
して、被検試料内にこれらの感応膜に反応する物質が含
有されているか否かを同時に検出できるようにしている
。
(発明が解決しようとする課B)
このような、フローセル型の連続測定方式においては、
通常、フローセルを形成したフローセル構造体に複数の
半導体センサを取り付けると共に、防湿、防塵等のため
にこれに保護カバーを取り付けて、フローセル構造体と
保護カバーとの間に半導体センサを保護収納するように
している。この場合、半導体センサは、半導体センサの
ゲート部を囲むように形成した保護体をフローセル構造
体に接着させて、フローセル構造体に取り付けるように
している。この保護体はゲート部に対応する部分に選択
的に開口を設けており、この開口を介して感応膜表面を
フローセル内部に露出させるようにしている。また、保
護カバーをフローセル構造体に取り付けるとき、保護カ
バーと半導体センサ基板底部とを固着して、半導体セン
サを保護カバーで支持しており、半導体センサはフロー
セル構造体と保護カバーとに挟持された形で内部に保護
収納されている。
通常、フローセルを形成したフローセル構造体に複数の
半導体センサを取り付けると共に、防湿、防塵等のため
にこれに保護カバーを取り付けて、フローセル構造体と
保護カバーとの間に半導体センサを保護収納するように
している。この場合、半導体センサは、半導体センサの
ゲート部を囲むように形成した保護体をフローセル構造
体に接着させて、フローセル構造体に取り付けるように
している。この保護体はゲート部に対応する部分に選択
的に開口を設けており、この開口を介して感応膜表面を
フローセル内部に露出させるようにしている。また、保
護カバーをフローセル構造体に取り付けるとき、保護カ
バーと半導体センサ基板底部とを固着して、半導体セン
サを保護カバーで支持しており、半導体センサはフロー
セル構造体と保護カバーとに挟持された形で内部に保護
収納されている。
しかしながら、フローセル構造体と保護カバーとは接着
剤やねじを用いて密着接合させるため、半導体センサが
フローセル構造体と保護カバーとに挟持されていると、
フローセル構造体と保護カバーとを接合する際にこれら
を押圧する力のかかり具合によっては、センサの基板や
ゲートを囲む保護体にひびが入ったり、基板や保護体が
壊れたりすることがあった。
剤やねじを用いて密着接合させるため、半導体センサが
フローセル構造体と保護カバーとに挟持されていると、
フローセル構造体と保護カバーとを接合する際にこれら
を押圧する力のかかり具合によっては、センサの基板や
ゲートを囲む保護体にひびが入ったり、基板や保護体が
壊れたりすることがあった。
本発明は、このような欠点を解決して、フローセル構造
体と保護カバーとを接合する際に、これらの間に収納す
る半導体センサの基板やゲート部を囲む保護体を破壊す
ることのない半導体センサ装置を提供しようとするもの
である。
体と保護カバーとを接合する際に、これらの間に収納す
る半導体センサの基板やゲート部を囲む保護体を破壊す
ることのない半導体センサ装置を提供しようとするもの
である。
(課題を解決するための手段及び作用)上記課題を解決
するために、本発明の半導体センサ装置は、測定すべき
物質に感応するゲート部の周囲を保護体で囲んだ電界効
果型半導体センサを、被検試料を流すフローセル内にゲ
ート部が露出するようにフローセル構造体に取り付け、
このフローセル構造体に前記半導体センサとの間に空間
を画成するように保護構造体を取り付けたことを特徴と
するものである。
するために、本発明の半導体センサ装置は、測定すべき
物質に感応するゲート部の周囲を保護体で囲んだ電界効
果型半導体センサを、被検試料を流すフローセル内にゲ
ート部が露出するようにフローセル構造体に取り付け、
このフローセル構造体に前記半導体センサとの間に空間
を画成するように保護構造体を取り付けたことを特徴と
するものである。
上述した通り、本発明によれば、フローセル構造体に半
導体センサを取り付け、このフローセル構造体に、前記
半導体センサとの間に空間を画成するように保護構造体
を取り付けるようにしているため、フローセル構造体と
保護構造体とを接合させるときに、半導体センサに余分
な力が加わることがなく、従って、接合するときにこれ
らの構造体にかかる力で半導体センサの基板やゲート部
を囲む保護体が壊れることがない。
導体センサを取り付け、このフローセル構造体に、前記
半導体センサとの間に空間を画成するように保護構造体
を取り付けるようにしているため、フローセル構造体と
保護構造体とを接合させるときに、半導体センサに余分
な力が加わることがなく、従って、接合するときにこれ
らの構造体にかかる力で半導体センサの基板やゲート部
を囲む保護体が壊れることがない。
(実施例)
第1図は、本発明の第1実施例を示す断面図である。
第1図に示すとおり、第1のブロック1(フローセル構
造体)の底部に溝2aを形成するとともに、プロックエ
の表面から垂直方向に試料の注入口2b及び排出口2c
をそれぞれ形成して、前記溝2aと連結する。後述する
ように、この溝2aの下に、半導体センサを取り付け、
フローセル2を形成するものである。半導体センサ3は
、表面にソース及びドレイン領域を形成した基板4、感
応膜を形成したゲート部6、該ゲート部6を囲むように
形成した保護体7とを具え、該保護体7を第1のブロッ
ク1の底面に固着することによって第1ブロツク1の底
面に保持されている。保護体7には、半導体センサ3の
ゲート部6の位置に透孔7aが穿たれており、この透孔
7a内に感応膜8を形成する。従って、前記第1のブロ
ック1に形成した溝2a、保護体7及び感応膜8の表面
にてフローセル2を画成することとなり、感応膜8の表
面はフローセル2の内部に露出した状態となる。半導体
基板4の表面に形成されたソース電極5a及びドレイン
電極5bにはリード線9a、9bがそれぞれ接続されて
いる。このような構成によって、試料をフローセル2内
に流したときのソース・ドレイン間の電圧の変化を測定
して、測定の対象となっている物質が試料に含有されて
いるか否かを検知する。本実施例では、このような半導
体センサを3個フローセルに取り付けており、それぞれ
のゲート部6に種類の異なる感応膜を形成して、それぞ
れの半導体センサのソース・ドレイン間の電圧の変化を
測定し、フローセル2を流れて来る被検試料に含有され
ている異なった種類の物質を同時に検知することができ
るように構成している。
造体)の底部に溝2aを形成するとともに、プロックエ
の表面から垂直方向に試料の注入口2b及び排出口2c
をそれぞれ形成して、前記溝2aと連結する。後述する
ように、この溝2aの下に、半導体センサを取り付け、
フローセル2を形成するものである。半導体センサ3は
、表面にソース及びドレイン領域を形成した基板4、感
応膜を形成したゲート部6、該ゲート部6を囲むように
形成した保護体7とを具え、該保護体7を第1のブロッ
ク1の底面に固着することによって第1ブロツク1の底
面に保持されている。保護体7には、半導体センサ3の
ゲート部6の位置に透孔7aが穿たれており、この透孔
7a内に感応膜8を形成する。従って、前記第1のブロ
ック1に形成した溝2a、保護体7及び感応膜8の表面
にてフローセル2を画成することとなり、感応膜8の表
面はフローセル2の内部に露出した状態となる。半導体
基板4の表面に形成されたソース電極5a及びドレイン
電極5bにはリード線9a、9bがそれぞれ接続されて
いる。このような構成によって、試料をフローセル2内
に流したときのソース・ドレイン間の電圧の変化を測定
して、測定の対象となっている物質が試料に含有されて
いるか否かを検知する。本実施例では、このような半導
体センサを3個フローセルに取り付けており、それぞれ
のゲート部6に種類の異なる感応膜を形成して、それぞ
れの半導体センサのソース・ドレイン間の電圧の変化を
測定し、フローセル2を流れて来る被検試料に含有され
ている異なった種類の物質を同時に検知することができ
るように構成している。
第2のブロック10(保護構造体)には、各半導体セン
サ3のソース・ドレイン電極に接続したリード線9a、
9bに接続する端子11a、11bが取付られており、
この第2のブロックlOと第1のブロック1とはスペー
サ12を介して固着されている。スペーサ12の高さを
、半導体センサ3の高さより高く構成し、半導体センサ
3と第2のブロック10との間に適当なスペースを画成
するようにする。このように、本実施例では半導体セン
サ3の高さよりも高いスペーサ12を介して第1のブロ
ック1と第2のブロック10とを接合し、半導体センサ
3の底部と第2のブロック10の上面までの間に適当な
スペースを画成しているため、これらのブロックとスペ
ーサ12とを接着する際にかかる力によって、半導体セ
ンサ3の基板や保護体3aが壊れたり、ひびが入ったり
することがない。
サ3のソース・ドレイン電極に接続したリード線9a、
9bに接続する端子11a、11bが取付られており、
この第2のブロックlOと第1のブロック1とはスペー
サ12を介して固着されている。スペーサ12の高さを
、半導体センサ3の高さより高く構成し、半導体センサ
3と第2のブロック10との間に適当なスペースを画成
するようにする。このように、本実施例では半導体セン
サ3の高さよりも高いスペーサ12を介して第1のブロ
ック1と第2のブロック10とを接合し、半導体センサ
3の底部と第2のブロック10の上面までの間に適当な
スペースを画成しているため、これらのブロックとスペ
ーサ12とを接着する際にかかる力によって、半導体セ
ンサ3の基板や保護体3aが壊れたり、ひびが入ったり
することがない。
第2図は、本発明の第2実施例を示す断面図である。本
実施例の半導体センサ装置においては、フローセル2を
第1のブロック1の底面及び半導体センサ3の保護体7
及び感応膜8の表面にて画成するように構成したもので
あり、その他の構造は第1実施例と同様である。保護体
7には溝7bを形成して、この部分に半導体センサ3の
ゲート部6を位置させて、保護体7に穿った透孔7aを
介して感応膜8をフローセル2内に露出させるようにす
る。
実施例の半導体センサ装置においては、フローセル2を
第1のブロック1の底面及び半導体センサ3の保護体7
及び感応膜8の表面にて画成するように構成したもので
あり、その他の構造は第1実施例と同様である。保護体
7には溝7bを形成して、この部分に半導体センサ3の
ゲート部6を位置させて、保護体7に穿った透孔7aを
介して感応膜8をフローセル2内に露出させるようにす
る。
第3図(a)は、本発明の第3の実施例を示す断面図で
ある0本実施例の半導体センサ装置では、フローセル2
をガラスチューブで形成し、第1ブロツク1に取り付け
てフローセル構造体を構成する。フローセル2の一部に
、第1の実施例と同様に複数個の半導体センサ3を装着
した後、内側に四部を設けた蓋部13(保護構造体)を
第1ブロンク1に取り付けて、内部にできた空間に半導
体センサ3を保護収納するようにする。この実施例では
、蓋部I3と第1のブロックlとをねじ14を介して固
着するようにしている。蓋部13の内側に凹部を形成し
ているため、蓋部13を第1のブロックlに取り付けた
ときに、フローセル2に取り付けた半導体センサ3と蓋
部13との間に空間が画成され、従って、蓋部13を第
1ブロツク1に取り付ける際にかかる力によって、半導
体センサ3の基板4あるいは保護体7が壊れることがな
い。
ある0本実施例の半導体センサ装置では、フローセル2
をガラスチューブで形成し、第1ブロツク1に取り付け
てフローセル構造体を構成する。フローセル2の一部に
、第1の実施例と同様に複数個の半導体センサ3を装着
した後、内側に四部を設けた蓋部13(保護構造体)を
第1ブロンク1に取り付けて、内部にできた空間に半導
体センサ3を保護収納するようにする。この実施例では
、蓋部I3と第1のブロックlとをねじ14を介して固
着するようにしている。蓋部13の内側に凹部を形成し
ているため、蓋部13を第1のブロックlに取り付けた
ときに、フローセル2に取り付けた半導体センサ3と蓋
部13との間に空間が画成され、従って、蓋部13を第
1ブロツク1に取り付ける際にかかる力によって、半導
体センサ3の基板4あるいは保護体7が壊れることがな
い。
第3図(b)は本発明の第3の実施例の第1のブロック
を外した場合の平面図である。この図面から明らかなよ
うに、本実施例では、半導体センサ3のソース・ドレイ
ン電極に接続したリード線9a、9bは、保護体7の横
倒に取り出され、蓋部13の側部に取り付けられた端子
にそれぞれ接続されている。
を外した場合の平面図である。この図面から明らかなよ
うに、本実施例では、半導体センサ3のソース・ドレイ
ン電極に接続したリード線9a、9bは、保護体7の横
倒に取り出され、蓋部13の側部に取り付けられた端子
にそれぞれ接続されている。
(発明の効果)
上記に詳述した通り、本発明の半導体センサ装置によれ
ば、フローセル構造体と保護構造体とを接合するに当た
って、フローセル構造体に取り付けた半導体センサと保
護構造体との間にスペースを画成するようにしているた
め、接合の時にかがる力によって半導体センサの基板や
保護体が傷付くことがなく、従って、半導体センサ装置
の製造の歩留りの向上を図ることができる。
ば、フローセル構造体と保護構造体とを接合するに当た
って、フローセル構造体に取り付けた半導体センサと保
護構造体との間にスペースを画成するようにしているた
め、接合の時にかがる力によって半導体センサの基板や
保護体が傷付くことがなく、従って、半導体センサ装置
の製造の歩留りの向上を図ることができる。
第1図は、本発明の第1実施例を示す図、第2図は、本
発明の第2実施例を示す図、第3図は、本発明の第3実
施例を示す断面図及び平面図である。 1・・・第1ブロツク 2・・・フローセル3・・
・半導体センサ 4・・・半導体基板5a、5b・
・・ソース・ドレイン電極6・・・ゲート部
7・・・保護体8・・・′感応膜 9a、
9b・・・リード線10・・・第2ブロツク 12・・・スペーサ 14・・・ねじ 11・・・端子 13・・・蓋部
発明の第2実施例を示す図、第3図は、本発明の第3実
施例を示す断面図及び平面図である。 1・・・第1ブロツク 2・・・フローセル3・・
・半導体センサ 4・・・半導体基板5a、5b・
・・ソース・ドレイン電極6・・・ゲート部
7・・・保護体8・・・′感応膜 9a、
9b・・・リード線10・・・第2ブロツク 12・・・スペーサ 14・・・ねじ 11・・・端子 13・・・蓋部
Claims (1)
- 1、測定すべき物質に感応するゲート部の周囲を保護体
で囲んだ電界効果型半導体センサを、被検試料を流すフ
ローセル内にゲート部が露出するようにフローセル構造
体に取り付け、このフローセル構造体に前記半導体セン
サとの間に空間を画成するように保護構造体を取り付け
たことを特徴とする半導体センサ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2095032A JP2895561B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 半導体センサ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2095032A JP2895561B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 半導体センサ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03293547A true JPH03293547A (ja) | 1991-12-25 |
JP2895561B2 JP2895561B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=14126748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2095032A Expired - Lifetime JP2895561B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 半導体センサ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2895561B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010127931A (ja) * | 2008-11-29 | 2010-06-10 | Korea Electronics Telecommun | バイオセンサチップ |
JP2011220803A (ja) * | 2010-04-08 | 2011-11-04 | Mitsumi Electric Co Ltd | 電界効果トランジスタ素子を具備するバイオセンサ |
JP2018021827A (ja) * | 2016-08-03 | 2018-02-08 | 国立大学法人 東京大学 | 測定装置及び測定方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8297351B2 (en) * | 2007-12-27 | 2012-10-30 | Schlumberger Technology Corporation | Downhole sensing system using carbon nanotube FET |
-
1990
- 1990-04-12 JP JP2095032A patent/JP2895561B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010127931A (ja) * | 2008-11-29 | 2010-06-10 | Korea Electronics Telecommun | バイオセンサチップ |
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