酸性环境中基于Ta2O5的场效应管pH传感器的研究

• 作者: 赵建龙 金妍 金庆辉 陈淼
• 来源期刊: 传感器与微系统
• 学科: 工学
• 关键词: Ta2O5 pH传感器 电化学阻抗谱 原子力显微镜 等效电路模型
• 年，卷（期）: 2014,（1）
• 所属期刊栏目: 研究与探讨
• 页码范围: 26-30,34
• 页数: 6页
• 分类号: TP212.9
• 字数: 4128字
• 语种: 中文

摘要

研制了一种基于Ta2O5敏感膜的场效应式pH传感器,此传感器对pH有较好的敏感性:pH为1～7的范围内呈现出-57.4 mV/pH的响应,漂移性约为3 mV,迟滞效应小于5 mV,且无明显酸误差.对此传感器的电化学阻抗谱进行深入研究,并采用不同的等效电路来拟合此Si/SiO2/Ta2 O5/电解液体系的响应机理,得出最佳的等效电路模型为RC(CR)(C(RW)).对拟合参数进行分析,此Ta2O5敏感膜与不同pH的电解液接触时,敏感膜与电解液的界面作用最终会引起半导体硅中空间电荷的变化,进而引起整个传感器结构的电容变化.制作的pH传感器稳定性好,适合于生物冶金过程(pH为1～4)的长时间连续监测.