ترانزیستور اثر میدانی با گیت مایع (Liquid-Gate FET)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)
انواع ترانزیستورها (Transistor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
ترانزیستور اثر میدانی با گیت مایع (Liquid-Gate FET) :
Liquid-Gate FET یک ترانزیستور اثر میدانی است که در آن گیت به جای الکترود فلزی، از یک الکترولیت مایع (محلول حاوی یون ها) تشکیل شده است. در این ساختار، ولتاژ اعمال شده به مایع از طریق تشکیل لایه دوگانه الکتریکی (Electrical Double Layer) در سطح نیمه هادی، باعث ایجاد میدان الکتریکی و کنترل جریان کانال می شود.
این ترانزیستورها معمولا در کاربردهای حسگر زیستی (Biosensor) و حسگرهای شیمیایی استفاده می شوند. به عنوان مثال، ISFET (Ion-Sensitive FET) یک نوع معروف Liquid-Gate FET است که در آن گیت با یک محلول آبی در تماس است و غلظت یون های خاص (مانند H+) بر ولتاژ آستانه تأثیر می گذارد.
\[ \Delta V_{TH} = \frac{kT}{q} \ln\left(\frac{[H^+]_{ref}}{[H^+]_{test}}\right) \quad \text{(برای pH)} \]مزایای Liquid-Gate FET: حساسیت بالا به تغییرات شیمیایی/زیستی، امکان کار در محیط مایع (مانند خون)، و مجتمع سازی با میکروسیالات. معایب: سرعت پایین (به دلیل یون های سنگین)، نیاز به الکترود مرجع، و پایداری در طولانی مدت.
کاربردها: اندازه گیری pH، تشخیص DNA، حسگرهای گلوکز، و پایش سلولی. این ترانزیستورها پایه و اساس بسیاری از آزمایش های بر روی کاغذ (Lab-on-a-Chip) هستند.
