CMOS技术在生物传感器中的应用.pdfVIP

!!# 器件与技术 !!# $%’(% ) *%(+,-.-/0 !#$ 技术在生物传感器中的应用 杨 振，颜永红，齐良颉 （湖南大学应用物理系，湖南 长沙 ;//B, ） 摘要：介绍了应用传统*.+# 工艺实现#-% 的设计方法，比较了四种不同结构#-% 的传输 特性，提出了应用同一*.+# 工艺实现衔接电路的差分结构形式，并通过实验验证了此电路设 计的合理性。传感单元#-% 与衔接电路可整体集成于同一芯片，提高了生物传感器的品质。 关键词：离子敏场效应晶体管；敏感膜；差分结构；参考电极 中图分类号： ； 文献标识码： 文章编号： （ ） =BCD; ), ;,D ? ;C3 ;E33C ,// / ;E//E/ !#$ %’()*+*,- .*/ 01*2)2*/ 344+1’3%1*) F?=G HI5J ，F?= FKJ6EIKJ6 ，L M7@J6EN75 （ ， ， ， ） !# $ % ’## ()* +,-.)/. 01232 42)5 6,327.,3 ;//B, 6,)23 502%/3’% ：I5 O5P76J @JO Q@RS7T@U7KJ KQ #$%ER@P5O PUSVTUVS5 S5@97W5O 7J @J VJ2KO7Q75O TK225ST7@9 *.+# U5TIJK9K6X @S5 6785JD I5 US@JPQ5S TI@S@TU5S7PU7TP KQ QKVS O7QQ5S5JU #-: @S5 TK2’@S5OD ? O7QQ5S5JU7@9 7JU5SQ@T5 T7STV7U 7P S5’KSU5O @JO S5@97W5O 7J UI5 P@25 *.+# U5TIJK9K6XD I5 7JU5SQ@T5 T7STV7U T@J R5 2KJK97UI7T@99X 7JU5S6S@U5O KJ @ TI7’ Y7UI UYK #-: ，YI7TI 6S5@U9X 72’SK85P UI5 ZV@97UX KQ R7K25O7T@9 P5JPKSPD 6- 7*/82 ：#-% ；P5JP7U785 252RS@J5 ；O7QQ5S5JU7@9 TKJQ76VS@U7KJ ；S5Q5S5JT5 595TUSKO5 ! 前 言 , 与*.+# 相匹配的#-% 结构 离子敏场效应晶体管 具有小尺寸、低 世纪 年代， 首次提出 的基 #$% ,/ 3/ 4567859 #-: ［］ 成本、高输入阻抗、低输出阻抗的优良性能，在 本结构 ; ，#-: 是离子敏感、选择电极制造技 医疗仪器中被广泛采纳作为检测血液或体液 ’( 术与固态微电子学相结合的产物。最初，此类半 值、)*+, )+, 以及葡萄糖变化的敏感元件。但是， 导体器件由.+#-: 改良而成，基本结构如图 ; 在用于检测、分析时需借助其他整套的分析设备， 所示，使用不易被水分子及离子物质侵入的保护 因此#-% 的使用极其不便利。在微电子学领域， 膜代替.+#-: 使用的氧化物薄膜。 *