Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme
Ionensensitiver Feldeffekttransistor (ISFET)
Im Bereich Chemosensorik entwickelt das Fraunhofer IPMS Sensoren für die Detektion von Ionenkonzentrationen und Leitfähigkeiten in wässrigen Lösungen.
- Design und Entwicklung von ISFET-Chips und Wafer-Teststrukturen
- Messtechnische Prüfung und Charakterisierung auf Waferlevel (Modellierung zur Sensorarbeitspunktprognose, Schichtcharakteriserung und Waferbereich-Bewertung)
- Entwicklung und Design von Aufbau- und Verbindungstechnologien zum Einsatz als Sensor (Modulkonzept) inklusive Untersuchungen und Entwicklungen zur polymertechnischen Isolation von ISFET-Chips und der Bewertung und Prüfung von Sensordichtungen
- Messtechnische Prüfung und Charakterisierung in wässriger Lösung (pH0-14, 0-95°C) mit der Entwicklung, Erprobung und Automatisierung von Mess- und Charakterisierungsabfolgen
- Entwicklung und Pilotfertigung von ISFET-Chips für die Integratoren, Systementwickler und Industrie. Haupteinsatzgebiete sind Umweltsensorik, Indoorfarming, Land- und Gewässerwirtschaft sowie Lifestyle- und Healthcare-Produkte.
- Entwicklung und Pilotfertigung von ISFET-Arrays auf Basis ein n-Wannen Technologie
- Entwicklung und Pilotfertigung von Ionenselektiven ISFETs
Sensor-Chip-Parameter
- Chipgröße: 5x5 mm2
- Arbeitspunkt: z. B. VDS - 0,5 V; IDS = 190...170 µA
- Referenzelektrode wird benötigt
- Fraunhofer IPMS n-Well ISFET ermöglicht mehrere separate ISFETS auf einem Chip
| Parameter | Min | Typ | Max | Bedingung | Einheit |
|---|---|---|---|---|---|
| Sensitivität | 56 | 58,2 | 60 | 20 °C | mV/pH |
| Drift | 20 | 40 | ph 7 | µV / h | |
| Reaktionszeit (Genauigkeit 0,02 pH) | 5 | 8 | pH 4-7 (bei 25 °C) | s | |
| Temperatur | 5 | 80 | pH 1-13 | °C | |
| pH range | 1 | 13 | pH | ||
| Druck | 10 | 100 | kPa |
