[发明专利]用于待测物离子活度检测的半导体器件及其检测方法

权利要求书

1.一种用于待测物离子活度检测的半导体器件，其特征在于，所述的半导体器件包括衬底、设置于衬底上的源极、漏极，所述的半导体器件还包括对所述的待测物的离子活度的灵敏度不同的第一离子敏感膜与第二离子敏感膜，且所述的待测物设置于所述的第一离子敏感膜与所述的第二离子敏感膜之间，所述的第一离子敏感膜设置于所述的衬底上，所述的第二离子敏感膜与栅电源相连接，通过两个离子敏感膜和待测液体的界面处的双电荷层的电势差来确定待测离子的活度，所述的第一离子敏感膜与所述的第二离子敏感膜对所述的待测物的离子活度的灵敏度至少相差10mV/dec。

2.根据权利要求1所述的用于待测物离子活度检测的半导体器件，其特征在于，所述的第二离子敏感膜为SU-8、Teflon、Parylene、金或金刚石；且所述的第一离子敏感膜为二氧化硅SiO₂、氮化硅Si₃N₄、氧化铝Al₂O₃或五氧化二钽Ta₂O₅；或者

所述的第二离子敏感膜为SU-8、Teflon、Parylene、金或金刚石，且所述的第二离子敏感膜与所述的栅电源之间设置有一绝缘介质层；且所述的第一离子敏感膜为二氧化硅SiO₂、氮化硅Si₃N₄、氧化铝Al₂O₃或五氧化二钽Ta₂O₅，且所述的第一离子敏感膜与衬底之间设置有一绝缘介质层。

3.根据权利要求1所述的用于待测物离子活度检测的半导体器件，其特征在于，所述的第一离子敏感膜为SU-8、Teflon、Parylene、金或金刚石；且所述的第二离子敏感膜为二氧化硅SiO₂、氮化硅Si₃N₄、氧化铝Al₂O₃或五氧化二钽Ta₂O₅；或者

所述的第一离子敏感膜为SU-8、Teflon、Parylene、金或金刚石，且所述的第一离子敏感膜与所述的衬底之间设置有一绝缘介质层；且所述的第二离子敏感膜为二氧化硅SiO₂、氮化硅Si₃N₄、氧化铝Al₂O₃或五氧化二钽Ta₂O₅，且所述的第二离子敏感膜与所述的栅电源之间设置有一绝缘介质层。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于待测物离子活度检测的半导体器件，其特征在于，所述的第一离子敏感膜与所述的衬底之间设置有栅极绝缘层以及栅电极，所述的栅极绝缘层设置于所述的衬底上，所述的栅电极设置于所述的栅极绝缘层上，所述的第一离子敏感膜设置于所述的栅电极上。

5.根据权利要求4所述的用于待测物离子活度检测的半导体器件，其特征在于，所述的栅电极为一金属层；或者所述的栅电极为设置于一绝缘层中的数层互联的金属层，且所述的数层互联的金属层介于所述的栅极绝缘层以及所述的第一离子敏感膜之间。

6.一种用于待测物离子活度检测的半导体器件，其特征在于，所述的半导体器件包括衬底、设置于衬底上的源极、漏极、栅极绝缘层以及栅电极；所述的栅极绝缘层设置于所述的衬底上，所述的栅极绝缘层上设置有栅电极，所述的半导体器件还包括梳齿电容以及对所述的待测物的离子活度的灵敏度不同的第一离子敏感膜与第二离子敏感膜，所述的梳齿电容包括第一组梳齿电极以及第二组梳齿电极，所述的第一组梳齿电极均与所述的栅电极相连接，所述的第二组梳齿电极均与栅电源相连接，所述的第一组梳齿电极包裹有第一离子敏感膜，所述的第二组梳齿电极包裹有第二离子敏感膜，且所述的梳齿电容浸没于所述的待测物中，通过两个离子敏感膜和待测液体的界面处的双电荷层的电势差来确定待测离子的活度，所述的第一离子敏感膜与所述的第二离子敏感膜对所述的待测物的离子活度的灵敏度至少相差10mV/dec。