JPS63265156A - イオンセンサ - Google Patents
イオンセンサInfo
- Publication number
- JPS63265156A JPS63265156A JP62101051A JP10105187A JPS63265156A JP S63265156 A JPS63265156 A JP S63265156A JP 62101051 A JP62101051 A JP 62101051A JP 10105187 A JP10105187 A JP 10105187A JP S63265156 A JPS63265156 A JP S63265156A
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- Japan
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- ion
- ion sensor
- voltage
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- solution
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- Pending
Links
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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】
「技術分野］
本発明は、熔解液中のイオン濃度またはイオンが可動状
態の物質中のイオン濃度を検出するセンサに関する。
態の物質中のイオン濃度を検出するセンサに関する。
［背景技術］
イオン選択性電極は、臨床検査に広く用いられているが
、小型化しようとすると電極抵抗が極めて大きくなるた
め、イオン濃度を測る場合、種々の制限が存在する。そ
こで、近年注目を集めてきたのがＩ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ
（ｉｏｎ ５ｅｎｓｉｔｉｖｅ ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅ
ｃｔｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ）と呼ばれるセンサである
。
、小型化しようとすると電極抵抗が極めて大きくなるた
め、イオン濃度を測る場合、種々の制限が存在する。そ
こで、近年注目を集めてきたのがＩ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ
（ｉｏｎ ５ｅｎｓｉｔｉｖｅ ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅ
ｃｔｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ ）と呼ばれるセンサである
。
ｌ５ＦＥＴは、ＩＣ技術を用いて作られるため超小型で
あり、また、電圧電流変換機能、増幅器を内蔵しており
、さらに、種々の回路との集積化が可能であり、多種の
イオンを同時に検出できる構造をもつことが可能である
という特徴を有している。
あり、また、電圧電流変換機能、増幅器を内蔵しており
、さらに、種々の回路との集積化が可能であり、多種の
イオンを同時に検出できる構造をもつことが可能である
という特徴を有している。
第２図に代表的なｌ５ＦＥＴ型素子を示す。図中、２０
は保護膜、２１はソース電極、２２はドレイン電極、２
３は絶縁膜、２４はイオン感応膜、２５はゲート酸化膜
、２６はソース拡散層、２７はドレイン拡散層、２８は
基板、２９は基板電極、３０は比較電極である。
は保護膜、２１はソース電極、２２はドレイン電極、２
３は絶縁膜、２４はイオン感応膜、２５はゲート酸化膜
、２６はソース拡散層、２７はドレイン拡散層、２８は
基板、２９は基板電極、３０は比較電極である。
かかる素子の使用法は、イオン感応膜２４およびゲート
酸化膜２５の部分を溶解液に浸すと共に、カロメル電極
の如き比較電極３０で溶解液の電位を定める。イオン感
応膜２４がｐＨガラス電極のように、溶解液中のＨイオ
ン濃度に対応して表面に界面電位を発生すれば、ＦＥＴ
のゲート電位として作用し、その電位に応じて！。が変
化するといった素子である。
酸化膜２５の部分を溶解液に浸すと共に、カロメル電極
の如き比較電極３０で溶解液の電位を定める。イオン感
応膜２４がｐＨガラス電極のように、溶解液中のＨイオ
ン濃度に対応して表面に界面電位を発生すれば、ＦＥＴ
のゲート電位として作用し、その電位に応じて！。が変
化するといった素子である。
しかしながら、かかるｌ５ＦＥＴ型素子においても、電
流増幅率の小さい場合は、チャネル電流とリーク電流の
識別が難しい、また、増幅率を大きくするためには、チ
ャネル長を短くするか、チャネル幅を太き（する必要が
ある。ところが、チャネル長を短くすると、短チャンネ
ル効果などの問題が生じ、チャネル幅を大きくすると素
子面積が大きくなるという問題が生じる。
流増幅率の小さい場合は、チャネル電流とリーク電流の
識別が難しい、また、増幅率を大きくするためには、チ
ャネル長を短くするか、チャネル幅を太き（する必要が
ある。ところが、チャネル長を短くすると、短チャンネ
ル効果などの問題が生じ、チャネル幅を大きくすると素
子面積が大きくなるという問題が生じる。
〔発明の目的］
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、その目的と
するところは、素子面積を増大させることなく、短チャ
ンネル効果の小さいイオンセンサを提供するにある。
するところは、素子面積を増大させることなく、短チャ
ンネル効果の小さいイオンセンサを提供するにある。
［発明の開示］
本発明は、ゲート酸化膜上に形成したイオン感応膜の部
分を溶解液若しくはイオンが可動状態の物質中に浸すと
共に、比較電極で溶解液の電位を定め、前記イオン感応
膜が溶解液中のイオン濃度に対応して表面に発生する界
面電位をゲート電圧として作用せしめることにより、電
極間に電流を生ぜしめ、溶解液中の若しくはイオンが可
動状態のＴｈ質中のイオン濃度を検出するイオンセンサ
において、前記電圧・電流変換部をＤＳＡ構造としたこ
とを特徴とする。
分を溶解液若しくはイオンが可動状態の物質中に浸すと
共に、比較電極で溶解液の電位を定め、前記イオン感応
膜が溶解液中のイオン濃度に対応して表面に発生する界
面電位をゲート電圧として作用せしめることにより、電
極間に電流を生ぜしめ、溶解液中の若しくはイオンが可
動状態のＴｈ質中のイオン濃度を検出するイオンセンサ
において、前記電圧・電流変換部をＤＳＡ構造としたこ
とを特徴とする。
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。第１図は本
発明の一実施例を示すもので、図中、１は比較電極、２
はソース電極、３はドレイン電極、４はイオン感応膜、
５はゲート酸化膜、６は絶縁膜、７はソース拡散層、８
はドレイン拡散層、９は基板、１０はチャネル拡散層で
ある。
発明の一実施例を示すもので、図中、１は比較電極、２
はソース電極、３はドレイン電極、４はイオン感応膜、
５はゲート酸化膜、６は絶縁膜、７はソース拡散層、８
はドレイン拡散層、９は基板、１０はチャネル拡散層で
ある。
このように、ＤＳＡ （ダブルディフユーズド・セルフ
・アライン）構造をとることにより、チャネル長は２つ
の拡散長の差となり、これは容易に１μｍ以下を達成で
きる。また、空乏層はそのほとんどが基板側に伸びるた
め、短チャンネル効果も無視できる。さらに、空乏層が
チャネル側に伸びないため、リーチスルー耐圧も向上し
、ドレイン・ソース間電圧を大きくすることができ、ゲ
ート電圧に対するチャネル電流を従来例に比べて大きく
することができる。
・アライン）構造をとることにより、チャネル長は２つ
の拡散長の差となり、これは容易に１μｍ以下を達成で
きる。また、空乏層はそのほとんどが基板側に伸びるた
め、短チャンネル効果も無視できる。さらに、空乏層が
チャネル側に伸びないため、リーチスルー耐圧も向上し
、ドレイン・ソース間電圧を大きくすることができ、ゲ
ート電圧に対するチャネル電流を従来例に比べて大きく
することができる。
［発明の効果］
本発明は上記のように、電圧・電流変換部にＤＳＡ構造
を用いたことにより、センサの感度を向上させることが
できる。また、短チャンネル効果□ が少ないため、ド
レイン・ソース間電圧を大きくとることができ、低濃度
すなわちイオン感応膜・ゲート酸化膜界面での電位がト
ランジスタのしきい値程度のときにも電流値を大きくと
れるという利点を、素子面積を大きくすることなく得る
ことができる。
を用いたことにより、センサの感度を向上させることが
できる。また、短チャンネル効果□ が少ないため、ド
レイン・ソース間電圧を大きくとることができ、低濃度
すなわちイオン感応膜・ゲート酸化膜界面での電位がト
ランジスタのしきい値程度のときにも電流値を大きくと
れるという利点を、素子面積を大きくすることなく得る
ことができる。
第１図は本発明の一実施例を示す模式図、第２図は従来
例の模式図である。 １・・・比較電極、２・・・ソース電極、３・・・ドレ
イン電極、４・・・イオン感応膜、５・・・ゲート酸化
膜、６・・・絶縁膜、７・・・ソース拡散層、８・・・
ドレイン拡散層、９・・・基板、１０・・・チャネル拡
散層。
例の模式図である。 １・・・比較電極、２・・・ソース電極、３・・・ドレ
イン電極、４・・・イオン感応膜、５・・・ゲート酸化
膜、６・・・絶縁膜、７・・・ソース拡散層、８・・・
ドレイン拡散層、９・・・基板、１０・・・チャネル拡
散層。
Claims (1)
- （１）ゲート酸化膜上に形成したイオン感応膜の部分を
溶解液若しくはイオンが可動状態の物質中に浸すと共に
、比較電極で溶解液の電位を定め、前記イオン感応膜が
溶解液中のイオン濃度に対応して表面に発生する界面電
位をゲート電圧として作用せしめることにより、電極間
に電流を生ぜしめ、溶解液中の若しくはイオンが可動状
態の物質中のイオン濃度を検出するイオンセンサにおい
て、前記電圧・電流変換部をＤＳＡ構造としたことを特
徴とするイオンセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62101051A JPS63265156A (ja) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | イオンセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62101051A JPS63265156A (ja) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | イオンセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63265156A true JPS63265156A (ja) | 1988-11-01 |
Family
ID=14290321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62101051A Pending JPS63265156A (ja) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | イオンセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63265156A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002543593A (ja) * | 1999-04-22 | 2002-12-17 | アクレオ アーベー | 高温利用可能なＳｉＣ電界効果トランジスタ、前記トランジスタの使用およびその製造方法 |
-
1987
- 1987-04-23 JP JP62101051A patent/JPS63265156A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002543593A (ja) * | 1999-04-22 | 2002-12-17 | アクレオ アーベー | 高温利用可能なＳｉＣ電界効果トランジスタ、前記トランジスタの使用およびその製造方法 |
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