Chemische Sensoren werden im wesentlichen zur Kontrolle spezieller Komponenten in Gasen und Flüssigkeiten benötigt. In Elektrolyten benutzt man heute in großemUmfang ionenselektive Elektroden (ISEs) -insbesondere Glaselektroden. Im Vergleich mit solccB ISEs gibt der folgende Artikel einen Überblick über Arbeitsweise, Aufbau, Technologie und Einsatzgebiete von ionensensitiven Feldeffekttransistoren (ISFETs). Aus unseren eigenen Untersuchungen beschreiben wir einen Tantaloxid-pH-Sensor, derAe theoretisch mögliche Empfindlichkeit von -59 mV/pH zeigt, und einen Natrium-ISFET mit einer anorganischen, aufgeschleuderten Na-AlSilikatschicht und einer Empfindlichkeit von -57 mV/pNa. Die Halbleiterbauelemente werden mit einer Prozeßfolge hergestellt, die mit der üblichen Μ OS-Technik voll kompatibel ist. Eine Differenzschaltung erübrigt eine externe Bezugselektrode. Mechanische Stabilität, kleine Abmessungen, geringe Kosten und die Verfügbarkeit einer größeren Anzahl sensitiver Schichten sind die Vorteile des ISFET. Mögliche Einsatzgebiete liegen in der Biomedizin, in klinischen Anwendungen, im Umweltschutz, in der Gewässerkontrolle sowie im sensorgeregelten Wasch-oder Spülprozeß bei Hausgeräten usw.
Chemical sensors are primarily needed to control the concentration of specified components within gases and liquids. In electrolytes, ion-selective electrodes (ISE's) -especially glass electrodes -are being used today in a wide range of applications. In comparison to these ISE's this paper presents the operation principle, design, technology, andfield of application of ion-sensitive field-effect transistor (ISFET) devices. As part of our own investigation we describe a tantalum oxide pH-sensor exhibiting Nernstian response of -59 mV/pH and α Ν a + -ISFET with an inorganic spun-on layer of Ν a-Al-silicate glass showing a sensitivity of M. Klein, Dr. M. Kuisl und Dr. Th. Ricker, AEG-TELEFUNKEN, Forschungsinstitut, Sedanstraße 10, D-7900 Ulm.-57 mVIpNa. The chips are fabricated by processing steps fully compatible with common MOS technology. A differential circuit is used to eliminate an external reference electrode.Mechanical stability, small size, low cost, and the availability of a greater variety ofsensitive layers are the potential advantages of ISFETs. Fields of application are biomedical and clinical laboratories, environmental control, pollution monitoring, automated detergent control in household appliances, etc.