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ISFET進行化學量-離子濃度到電學量-電勢的轉換的關鍵器件是MOSFET晶體管。有N溝道增 強型MOSFET和溝道中用的N型半導體的耗盡型晶體管。
ISFET的工作機理和MOSFET的機理相同，只是它用離子敏感膜來代替柵極的金屬接角部分。選用合適的離子敏感膜，可以在離子選擇電極上得到與對應離子活度對應的電位，其階躍響應特性和跨導都非常令人滿意。經過具體工程制作和實驗應用，ISFET的穩定性和壽命完全符合化學分析的要求。
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