[发明专利]用于测量在生物的、化学的或者其他试样处的小的电压和电势的设备和方法

摘要

本发明涉及用于测量在生物的、化学的或者其他试样处的小的电压和电势的设备和方法。所述设备包括至少一个具有源极、漏极和栅极的场效应晶体管，所述栅极与试样接触，并且通过栅极电介质与场效应晶体管的导电沟道绝缘，以及包括用于在源极和漏极之间施加电压的装置和用于对栅极加载偏置电压的装置。按照本发明，栅极电介质在其内部具有至少一个积聚点，所述积聚点能够从沟道捕获载流子，并且相反地发出给沟道。通过这样的积聚点永久地以统计方式将载流子与沟道交换，所述积聚点将流过沟道并且因此流过晶体管的电流与电报调制信号叠加，所述电报调制信号的表示特性的时间常数代替迄今所使用的漏极电流时间平均值可以被用作用于试样的电势或者电压的测量信号。由此所测量的信息的较大的分量鉴于所寻求的结果被分析，这明显地改善测量的灵敏度和精度。

主权项

1.用于测量试样的小的电压和电势或者其他电参量的设备，包括至少一个具有源极、漏极和栅极的场效应晶体管，所述栅极与试样接触，并且通过栅极电介质与场效应晶体管的导电的沟道绝缘，以及包括用于在源极和漏极之间施加电压的装置和用于对栅极加载偏置电压的装置，其特征在于，/n所述栅极电介质在其内部具有至少一个积聚点，所述积聚点能够从沟道捕获载流子，并且相反地将载流子发出给沟道，其中当由波动引起的、由在离散电流能级之间的突然的分级跃迁构成的有效信号的特征改变时，其中所述跃迁的时间点分别以统计方式分布，这仅通过由试样引起的电势变化而决定并且不受试样的另外的特性影响，以及其中所述栅极的为了与液相试样接触所设置的面在至少一个笛卡尔空间维度中具有在20和500 nm之间的尺寸，其中所述其他电参量对应于PH值。/n