ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

ายงานฉบับสมบูรณ์การวัดคุณสมบัติเฉพาะของหัววัดค่าความเป็นกรด-เบสแบบ Ion Selective Field Effect Transistor

หน่วยงาน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : ายงานฉบับสมบูรณ์การวัดคุณสมบัติเฉพาะของหัววัดค่าความเป็นกรด-เบสแบบ Ion Selective Field Effect Transistor
นักวิจัย : ชาญเดช หรูอนันต์ , นิภาพรรณ กลั่นเงิน , วิน บรรจงปรุ , วุฒินันท์ เจียมศักดิ์ศิริ , อัมพร โพธิ์ใย , โอภาส ตรีทวีศักดิ์
คำค้น : ChemFET , ISFET , pH sensor , ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ , หัววัดค่าความเป็นกรดเบสแบบ ISFET BioFET
หน่วยงาน : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2550
อ้างอิง : http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/11098
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

ศูนย์เทคโนโลยีไมโครอิเล็กทรอนิกส์ (Thai Microelectronics Center: TMEC) ใช้พื้นฐานความรู้ในการผลิต 0.8 m CMOS ทดลองสร้างอุปกรณ์โครงสร้าง ISFET รุ่นที่ 1 เพื่อประยุกต์ใช้เป็นหัววัดค่าความเป็นกรด-เบสแบบ ISFET โดยมีวัตถุประสงค์ดังนี้ คือ 1. ประยุกต์ใช้ความรู้ทางด้านการออกแบบและกระบวนการผลิตวงจรรวม สำหรับผลิตตัวตรวจวัด ระดับไมโคร (Microsensors) อย่างครบวงจรได้ภายในประเทศ 2. ทดสอบแนวความคิดการตรวจวัดปริมาณไฮโดรเจนไอออน ด้วยอุปกรณ์โครงสร้าง ISFET (Ion Selective Field Effect Transistor) เพื่อพัฒนาเป็น BioFET ในอนาคต 3. ศึกษาการวัดคุณสมบัติเฉพาะ ด้านต่าง ๆ ของหัววัดค่าความเป็นกรด-เบส แบบ ISFET ที่ผลิตได้ เปรียบเทียบกับหัววัดค่าความเป็นกรด-เบส แบบ กระเปาะแก้วซึ่งเป็นแบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน 4. พัฒนาเครื่องมือวัดคุณสมบัติเฉพาะด้านต่าง ๆ ของหัววัดค่าความเป็นกรด-เบส แบบ ISFET 5. สามารถนำหัววัดค่าความเป็นกรด-เบส แบบ ISFET สร้างเป็นต้นแบบระดับห้องปฏิบัติการ และ ต้นแบบระบบภาคสนามได้ 6. สามารถนำหัววัดค่าความเป็นกรด-เบสประยุกต์ใช้งานด้านอื่น ๆ เช่น ประยุกต์ใช้งานเป็น ตัวตรวจวัดความเร็วของของเหลว (Flow-velocity microsensors) หัววัดค่าความเป็นกรด-เบสแบบ ISFET มีหลักการทำงานที่แตกต่างจากหัววัดค่าความเป็นกรด-เบสแบบกระเปาะแก้ว สามารถอธิบายหลักการทำงานอย่างง่ายได้ดังนี้ ISFET ที่ผลิตได้เป็นอุปกรณ์มอสเฟทชนิดเอ็นแชนแนลที่ไม่มี Metal gate เมื่อนำอุปกรณ์แช่ในสารละลาย เฉพาะบริเวณเกตอินซูเลเตอร์จะสัมผัสกับสารละลาย ศักย์ไฟฟ้าบริเวณรอยต่อระหว่างชั้นอินซูเลเตอร์กับสารละลายเกิดการเปลี่ยนแปลง ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจนในสารละลายแต่ละชนิด รายงานฉบับนี้กล่าวถึง การวัดคุณสมบัติเฉพาะของหัววัดค่าความเป็นกรด-เบส แบบ ISFET และการศึกษาผลกระทบของความหนาชั้นฟิล์ม Si3N4 (Si3N4 Thickness), ความยาวของแชนแนล (Channel length) และความกว้างของแชนแนล (Channel width) ที่มีผลต่อปริมาณกระแสเดรน-ซอส (IDS) Thai Microelectronics Center (TMEC) has successfully fabricated its first generation of ion sensitive field effect transistor (ISFET) based on the knowledge gained from the development of 0.8 m CMOS fabrication technology. These devices will be applied as pH sensors with the following purposes: 1. To apply the knowledge, gained from the design and fabrication of integrated circuit, so that the complete development cycle of microsensors can be established within Thailand. 2. To test the ideas of measuring hydrogen ion concentration using ISFET devices, in order to develop BioFET in the future. 3. To study the measurement of characteristics specific to pH sensors and to compare these characteristics between ISFET based sensors against sensors based on glass electrode available on the market. 4. To develop testing instruments to measure characteristics of ISFET based pH sensors. 5. To develop ISFET based pH sensors to the stage that they can be deployed at the level of laboratory prototypes and then field test. 6. To apply the pH sensors to other type of measurements, for example, flow-velocity microsensors. ISFET based pH sensors operate on different principles from the glass electrode ones. The basic operating principle can be described as follow. ISFET is an n-channel MOS device without metal gate. When the device was immersed in a solution, with only the gate insulator exposed to the liquid, the electrical potential, at the junction of the insulator and the solution, will change depending on the concentration of hydrogen ions in the solution. This report describes the characterization of ISFET based pH sensors, and the study of the effect of Si3N4 thickness, the channel length, and channel width, to the current flow between source and drain (IDS).

บรรณานุกรม :
ชาญเดช หรูอนันต์ , นิภาพรรณ กลั่นเงิน , วิน บรรจงปรุ , วุฒินันท์ เจียมศักดิ์ศิริ , อัมพร โพธิ์ใย , โอภาส ตรีทวีศักดิ์ . (2550). ายงานฉบับสมบูรณ์การวัดคุณสมบัติเฉพาะของหัววัดค่าความเป็นกรด-เบสแบบ Ion Selective Field Effect Transistor.
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
ชาญเดช หรูอนันต์ , นิภาพรรณ กลั่นเงิน , วิน บรรจงปรุ , วุฒินันท์ เจียมศักดิ์ศิริ , อัมพร โพธิ์ใย , โอภาส ตรีทวีศักดิ์ . 2550. "ายงานฉบับสมบูรณ์การวัดคุณสมบัติเฉพาะของหัววัดค่าความเป็นกรด-เบสแบบ Ion Selective Field Effect Transistor".
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
ชาญเดช หรูอนันต์ , นิภาพรรณ กลั่นเงิน , วิน บรรจงปรุ , วุฒินันท์ เจียมศักดิ์ศิริ , อัมพร โพธิ์ใย , โอภาส ตรีทวีศักดิ์ . "ายงานฉบับสมบูรณ์การวัดคุณสมบัติเฉพาะของหัววัดค่าความเป็นกรด-เบสแบบ Ion Selective Field Effect Transistor."
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2550. Print.
ชาญเดช หรูอนันต์ , นิภาพรรณ กลั่นเงิน , วิน บรรจงปรุ , วุฒินันท์ เจียมศักดิ์ศิริ , อัมพร โพธิ์ใย , โอภาส ตรีทวีศักดิ์ . ายงานฉบับสมบูรณ์การวัดคุณสมบัติเฉพาะของหัววัดค่าความเป็นกรด-เบสแบบ Ion Selective Field Effect Transistor. ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ; 2550.