Sensor electroquímico de pH integrado con procesos CMOS estándar
En este trabajo se presenta el diseño e integración en un mismo substrato de silicio, un sensor electroquímico de pH y el circuito de lectura implementado en un proceso comercial estándar metal-óxido semiconductor complementario (CMOS) de 0.6 ¿m. Como sensor electroquímico se empleó un transistor de...
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| Tipo de recurso: | artículo |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2011 |
| País: | México |
| Institución: | Universidad Autónoma de Yucatán |
| Repositorio: | Redalyc-UADY |
| OAI Identifier: | oai:redalyc.org:46719773007 |
| Acceso en línea: | https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=46719773007 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Ingeniería CMOS ISFET Sensor electroquímico amplificador de instrumentación |
| Sumario: | En este trabajo se presenta el diseño e integración en un mismo substrato de silicio, un sensor electroquímico de pH y el circuito de lectura implementado en un proceso comercial estándar metal-óxido semiconductor complementario (CMOS) de 0.6 ¿m. Como sensor electroquímico se empleó un transistor de efecto de campo sensitivo a iones (ISFET) y como circuito de lectura un amplificador de instrumentación. La estructura del ISFET está conformada por la relación geométrica del transistor y la membrana selectiva, para la cual se emplea nitruro de silicio (Si3N4) como elemento selectivo a iones. El diseño completo incluye el blindaje alrededor del sensor electroquímico y el circuito de lectura para evitar fugas de corriente hacia el substrato. El funcionamiento delamplificador de instrumentación, con polarización de ± 2.5 V presenta una ganancia de 60 dB, un rechazo a las fuentes de alimentación (PSRR) de 126 dB, y una relación de rechazo en modo común (CMRR) de 138 dB. El sistema completo está integrado en un área de silicio 0.09 mm2, presenta una linealidad de 56mV/pH en un rango de concentración de 3 a 10 pH, haciéndolo un buen prospecto para aplicaciones biológicas o médicas. |
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