[发明专利]半导体器件及其检测方法

权利要求书

1.一种基于半导体器件实现待测物的电容检测的方法，所述的半导体器件包括衬底、设置于衬底上的源极、漏极，其特征在于，所述的半导体器件还包括电容检测部，所述的电容检测部至少包括第一离子敏感膜及与所述的第一离子敏感膜相同的第二离子敏感膜，所述的第一离子敏感膜与所述的第二离子敏感膜之间设置有待测物，所述的第一离子敏感膜与所述的衬底相连接，所述的第二离子敏感膜与栅电源相连接，所述的电容检测部用以基于待测物在所述的电容检测部的填充，使得电容检测部两端的电容大小改变，从而所述的半导体器件的阈值电压改变，所述的待测物为液体，两个离子敏感膜与待测物相接处的界面所产生的双电荷层所导致的电势变化相互抵消，使得在基于所述的半导体器件实现待测物的电容检测时，通过以下方法实现：

在所述的栅电源和源极之间施加一恒定的第一电压，且在所述的半导体器件的源极和漏极之间施加一恒定的第二电压；检测在所述的漏极和所述的源极之间流过的电流以获取所述的待测物的电容；

或者：

在所述的栅电源和源极之间施加一恒定的第三电压，且在所述半导体器件的源极和漏极之间施加一恒定的第一电流，检测所述的半导体器件的源极和漏极之间的电压以获取所述的待测物的电容。

2.根据权利要求1所述的基于半导体器件实现待测物的电容检测的方法，其特征在于，所述的衬底与所述的第一离子敏感膜之间设置有栅极绝缘层，所述的栅极绝缘层与所述的第一离子敏感膜之间设置有栅电极。

3.根据权利要求2所述的基于半导体器件实现待测物的电容检测的方法，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。

4.根据权利要求1所述的基于半导体器件实现待测物的电容检测的方法，其特征在于，所述的衬底上还设置有栅极绝缘层，所述的栅极绝缘层上设置有栅电极，所述的电容检测部还包括梳齿电容，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。

5.一种基于双模式半导体器件实现待测物电容和离子活度同时检测的方法，其特征在于，所述的双模式半导体器件包括衬底、设置于衬底上的源极、漏极，所述的双模式半导体器件还包括电容检测部，所述的电容检测部至少包括第一离子敏感膜及与所述的第一离子敏感膜相同的第二离子敏感膜，所述的第一离子敏感膜与所述的第二离子敏感膜之间设置有待测物，所述的第一离子敏感膜与所述的衬底相连接，所述的第二离子敏感膜与栅电源相连接，所述的电容检测部用以基于待测物在所述的电容检测部的填充，使得电容检测部两端的电容大小改变，从而所述的双模式半导体器件的阈值电压改变；

所述的待测物中插设有参比电极，用以根据所述的双模式半导体器件的阈值电压的改变获取所述的待测物的离子活度，

所述的方法包括以下步骤：

(a)在所述的待测物中未插入参比电极时或者在插入所述的待测物中的参比电极未通电时，检测所述的待测物的电容；

(b)将所述的参比电极插设于所述的待测物中并给所述的参比电极通电，检测待测物的离子活度。

6.根据权利要求5所述的实现待测物电容和离子活度同时检测的方法，其特征在于，所述的步骤(a)具体为：

在所述的双模式半导体器件的栅电源和源极之间施加一恒定的第一电压，且在所述的双模式半导体器件的源极和漏极之间施加一恒定的第二电压；检测在所述的漏极和所述的源极之间流过的电流以获取所述的待测物的电容；

或者在所述的双模式半导体器件的栅电源和源极之间施加一恒定的第三电压，且在所述的双模式半导体器件的源极和漏极之间施加一恒定的第一电流，检测所述的双模式半导体器件的源极和漏极之间的电压以获取所述的待测物的电容。