本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體裝置，其中包含串聯(lián)連接至第二效應(yīng)晶體管(FET)的第一FET，以及串聯(lián)連接至所述第一FET和第二FET的第三FET。所述半導(dǎo)體裝置另外包括耦合到所述第一FET和第二FET的偏置電路以及耦合到所述第二FET之端子的輸出導(dǎo)體，其中所述輸出導(dǎo)體獲得來(lái)自第二FET的輸出信號(hào)，后者與第一FET無(wú)關(guān)。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求提交于 2014 年 12 月 18 日之 62/093,851 號(hào)美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容完整并入本文作為參考。

發(fā)明領(lǐng)域

本公開(kāi)內(nèi)容總體涉及用于化學(xué)分析的半導(dǎo)體裝置和/或傳感器，以及制造此類(lèi)半導(dǎo)體裝置和/或傳感器的方法。

背景

化學(xué)和/或生物過(guò)程檢測(cè)當(dāng)中已用到多種類(lèi)型的傳感器。其中一類(lèi)是化學(xué)敏感的場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (chemFET)。chemFET 包括由溝道區(qū)分隔的一個(gè)柵極、一個(gè)源極、一個(gè)漏極，以及耦合到溝道區(qū)的敏感區(qū)，例如柵極上適于與流體接觸的表面。chemFET 的操作基于由變化所引起的溝道電導(dǎo)的調(diào)制，如在敏感區(qū)可能由于流體中發(fā)生化學(xué)和/或生物反應(yīng)而產(chǎn)生的電壓變化?？蓪?duì)溝道電導(dǎo)調(diào)制進(jìn)行感測(cè)，以檢測(cè)和/或確定引起敏感區(qū)變化的化學(xué)和/或生物反應(yīng)的特征。測(cè)量溝道電導(dǎo)的一種方法是對(duì)源極和漏極施加適當(dāng)?shù)钠秒妷海y(cè)量流經(jīng) chemFET 的所得電流。測(cè)量溝道電導(dǎo)的方法可包括驅(qū)動(dòng)通過(guò) chemFET 的已知電流，并測(cè)量源極或漏極處的所得電壓。

離子敏感場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (ISFET) 是一種在敏感區(qū)包含離子敏感層的 chemFET。在含有分析物的流體中，離子的存在會(huì)改變離子敏感層和分析物流體之間界面處的表面電位，這可能是由于流體（即分析物溶液）中存在的離子引起表面電荷基團(tuán)質(zhì)子化或去質(zhì)子化所致。ISFET 敏感區(qū)表面電位的變化會(huì)影響裝置的柵極電壓，從而影響溝道電導(dǎo)，而溝道電導(dǎo)的變化可以測(cè)量以指示溶液中離子的存在和/或濃度。ISFET 陣列可用于根據(jù)反應(yīng)期間存在、生成或使用之離子檢測(cè)結(jié)果，監(jiān)測(cè)化學(xué)和/或生物反應(yīng)，如 DNA 測(cè)序反應(yīng)。（實(shí)例請(qǐng)參閱 Rothberg 等人提交的 7,948,015 號(hào)美國(guó)專(zhuān)利，該專(zhuān)利的全部?jī)?nèi)容完整并入本文作為參考。）更一般地說(shuō)，可使用大型 chemFET 或其他類(lèi)型的傳感器和檢測(cè)器陣列，以檢測(cè)及測(cè)量各類(lèi)過(guò)程中多種分析物的靜態(tài)和/或動(dòng)態(tài)量或濃度。例如，該過(guò)程可以是化學(xué)和/或生物反應(yīng)、細(xì)胞或組織培養(yǎng)，或者監(jiān)測(cè)神經(jīng)活性、核酸測(cè)序等。

發(fā)明概要