SnO₂栅极薄膜晶体管

pH检测超Nernst极限

一种低电压驱动的pH传感器,以高稳定性SnO₂层实现饮料中高精度酸度检测。

Wang, Ruling · Cai, Zhiwei · Yaxing, Zhang · Tan, Runan · 何汉平 · 何云斌 · 常钢

Food Chemistry 2025

具体参数

工作电压
{'zh': '0.5', 'en': '0.5'} V
pH灵敏度
{'zh': '78.99', 'en': '78.99'} mV·pH⁻¹
14天电流保持率
{'zh': '97', 'en': '97'} %

技术优势

灵敏度超Nernst极限

器件灵敏度达到78.99 mV·pH⁻¹,超过室温下对H⁺的Nernst理论极限(约59.16 mV·pH⁻¹),源于SnO₂沟道与栅介质界面的高电容耦合。

长期稳定性出色

SnO₂敏感层在14天测试后仍能保持初始电流的97%,意味着传感器无需频繁校准即可可靠工作。

成本低,制备简单

采用溶胶-凝胶法制备,无需昂贵设备和复杂工艺,有利于规模化生产。

可直接测真实饮料

在实际饮料样本中进行了pH测量并展现出高准确度,证明了其实用性。

应用场景