МОП-транзистор: польовий транзистор метал - оксид - напівпровідник. Рисунки для 1 та 2 та 3 та 4 розділів

Перетворювач
Шар, що містить
реагенти для специфічного
розпізнавання
Аналіт

MOSFET: What is it and how it works

https://en.wikipedia.org/wiki/MOSFET

MOSFET: the metal–oxide–semiconductor field-effect transistor:
is

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

+
+ +
+
+
+
+
+
+
+

Дифузійний
шар

φ0

+

-

-

-

+

+

+

+

-

-

-

-

-

Шар Гельмгольца

ВПГ

ЗПГ

-

φδ

ζ

+
+ +
+
+
+
+
+
+
+

φ0

φ

δ

1/k

+
+ +
+
+
+
+
+
+
+

-

-

-

-

+

-

-

-

-

Електроліт

Заряджена
поверхня

φ(х)

0

φ

х

+

+

+

+

+

CeO2, SiO2

Досліджувана речовина

Стік 1 Витік 1 Підкладка 1 Стік 2 Витік 2 Підкладка

MOSFET: What is it and how it works

https://en.wikipedia.org/wiki/MOSFET

MOSFET: the metal–oxide–semiconductor field-effect transistor:
is

Затвор 1

Затвор 2

Витік

Стік

Затвор 2

нано-
дроти

Si3N4

Антиген
Антитіло

Затвор

Витік

σ

Ic, мкA

Uсв, В

Uзв= -9 В

Після нанесення
досліджуваних молекул

Перед нанесенням
досліджуваних
молекул

Uзатв, В

Ic, мкA

Uсв, В

Uзв=18 В

0 1 2 3 4 5

Uсв, В

Ic, мкA

Uзв= - 16B

Н2О перед вимірюванням морської води
Штучна

Uсв, В

Ic, мкA

0,0 мг/л
0,01 мг/л
0,05 мг/л
0,1 мг/л
0,2 мг/л
0,25 мг/л
0,3 мг/л
0,4

Uсв= 2,5 B

Ic, мкA

Uзв, В

Досліджувана
речовина

Витік

Витік

Стік

Стік

Затвор

Затвор

Оксид

Оксид

Полімер

Полімер

Струм

Струм

Час

Час

С, мг/л

Uзв(С)-U зв(0), B

Ic, мкA

С, мг/л

Ucв=2,5 В з стрептавідином
Ucв=2,5 В без стрептавідину
Ucв=2,5 В справжня

Електроліт

Дифузійний шар

Шар Гельмгольца

Позитивно заряджені іони

Негативно заряджені іони

Діелектрик

Зовнішня
площина
Гельмгольца

Ce

Ce

Ce

Ce

Ce

Ce

Ce

Ce

Діелектрик

Напівпровідник

Дифузійний
шар

Шар
Гельмгольца

Ψпов

Ψ1

Ψ0

Ψд

Ψпор

Електричний
потенціал

Зовнішня
площина
Гельмгольца

Uзв= - 16B
Ucв= 2,5 B

0,0 мг/л
0,01 мг/л
0,05 мг/л

Ic, мкA

Т, с

Хвильове число, cм-1

Відбивання, %

Стрептавідин
Стрептавідин - антитіло

Uзв= - 9,5 B H2O
Uзв= - 8,0 B H2O
Uзв= - 9,5

Ic, мкA

Uсв, В

Uзв= - 9,5 B H2O
Uзв= - 9,5 B

Досліджувана
речовина

Збіднений
шар

n+

n+

p-Si

Витік

Стік

Затвор

Підкладинка

SiО2

Досліджувана
речовина

Збіднений
шар

n+

n+

p-Si

Витік

Стік

Затвор

Підкладинка

SiО2

Квантові
точки

Uзв= - 9,5 B H2O
Uзв= - 9,5 B 0,1 M NaCl
Uзв=

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 мкм

0

Витік Затвор Стік Підкладинка

р+

р+

Пориста структура
з Pt наночастинками

n-Si

Витік Стік Підкладинка

Пориста структура
з Pt наночастинками

р+

n-Si

р+

Витік Стік Підкладинка

р+

р+

Пориста структура
з Pt наночастинками

n-Si

SiО2, CeO2

Al

Ic, мкA

Uсв, В

Uзв= - 8,0 B H2O
Uзв= - 8,0 B

Uзв= - 5,0 B H2O
Uзв= - 5,0 B 0,1 M NaCl

Ic,

Ic, мкA

Т, с

Uзв= - 16 B
Ucв= 3,0 B

Товщина ліній 2
Шрифт 24

Ic, мкA

Uзв= - 16B

Uсв, В

pH4_1
pH4_2
pH4_3
H2O_1
H2O_1
H2O_1
pH7_1
pH7_2
pH7_3

Ti+Ni

n-Si

пор Si+Ag

Uсв, В

Uзв= - 16B

Ic, мкA

H2O_1
H2O_2
pH4_1
pH4_2
pH7_1
pH7_2
pH10_1
pH10_2

H2O
рН 4
рН 7
рН 10
H2O через 24 год.
рН 4 через 24 год.
рН

Ic, µA

Uзв= - 16 B, C=1 г/л, рН 8

Т, с

Н2О
рН6

бета-
лакто.
рН6

рН6

Н2О
рН6

рН6

Ic, мкA

Uзв= - 16 B, C=1 г/л, рН 6

Т, с

Ic, µA

Uзв= - 16 B, C=1 г/л, рН 4

Т, с

Ic, µA

Uзв= - 16 B, C=1 г/л, рН 4

Т, с

Н2О
рН4

бета-
лакто.
рН4

рН4

рН4

Н2О
рН4

Ic, µA

Uзв= - 16 B, C=1 г/л, рН 8

Т, с

Ic, мкA

Uзв= - 16 B, C=1 г/л, рН 8

Т, с

Н2О
рН8

рН8

бета-
лакто.
рН8

рН8

Н2О
рН8

Ic, µA

Uзв= - 16 B, C=10 г/л, рН 6

Т, с

Ic, мкA

Uзв= - 16 B, C=10 г/л, рН 6

Т, с

Н2О
рН6

бета-
лакто.
рН6

рН6

Н2О
рН6

Ic, мкA

Uзв= - 16B

Uсв, В

Н2О перед β- лактоглобуліном
Н2О після

Ic, мкA

Uзв= - 16 B, C=1 г/л

Т, с

рН 4

бета - лактоглобулін

Uзв= - 11,5 B, Ucв= 3,0 B

Т, с

0,1 % H2O2 без

Iфт, мкA

Iсвітлодіода, мA

Uсв= 3 B

Uзв= - 11,5 B
Ucв= 3,0 B

Ф, лм

Ic, мкA

Ic, мкA

Uзв, B

без por Si/Pt
з por Si/Pt

Ic, мкA

Ucв, B

Uзв = - 9,5 B з por Si/Pt
Uзв

без por Si/Pt
з por Si/Pt

Ic, в.о.

СH2O2,%

Uзв= - 11,5 B
Ucв= 3,0

Ic, мкA

Ucв, B

без por Si/Pt
Uзв= - 11,5 B
0 % H2O
0,00625

Ic, мкA

Ucв, B

Фототранз. з por Si/Ag
Uзв= - 11,5 B
0 %

Ісвітлод.=5 мА
Ісвітлод.=10 мА
Ісвітлод.=15 мА
Ісвітлод.=20 мА

Ic, мкA

Ucв, B

Ic, µA

Ucв, B

Ic, мкA

Ucв, B

Uзв= -11,5 B

Ic, мкA

Uзв= -11,5 B Uзв= 3 B

Т,°С

Іс=69,69+2,94*Т

Ic, мкA

Ucв, B

Al2O3_0,00 мг/л
Al2O3_0,25 мг/л
Al2O3_1,0 мг/л
Al2O3_2,5 мг/л
Al2O3_10,0 мг/л
Al2O3_25,0 мг/л
СеO2_0,00 мг/л
СеO2

Ic, мкA

Ucв, B

Al2O3_0,00 мг/л
Al2O3_0,25 мг/л
Al2O3_1,0 мг/л
Al2O3_2,5 мг/л
Al2O3_10,0 мг/л
Al2O3_25,0 мг/л

Uзв= -5,0

Ic, мкA

С, мг/л

Uзв= -5,0 B Uсв= -3,0 B

Для Al2O3

Ic, мкA

Uзв= -2,5 B Uсв= -3,0 B

Ucв, B

СеO2 _0,00

Ic, мкA

С, мг/л

Uзв= 2,5 B Uсв= -3,0 B

Для СеО2

Ic, мкA

0,0 мг/л
0,25 мг/л
1,0 мг/л
2,5 мг/л
10,0 мг/л
25,0 мг/л

Ucв, B

Ic, мкA

Ucв, B

0,0 мг/л
0,25 мг/л
1,0 мг/л
2,5 мг/л
10,0 мг/л
25,0 мг/л

∆Uзв, B

С, мг/л

∆Uзв= 0,13-0,12*exp(-0,77*С)

∆Uзв, B

С, мг/л

∆Uзв= -0,12-0,11*exp(-2,13*С)