Piattaforma per acqua, gas e calore
I transistor ad effetto di campo sensibili agli ioni (ISFET) sono caratterizzati da compattezza, robustezza e capacità di integrazione. Sono quindi ideali per la misurazione precisa dei valori di pH e per determinare con precisione la concentrazione di numerosi ioni nell'acqua. Grazie alla loro infrangibilità, sono già ampiamente utilizzati nella tecnologia di misurazione del pH, in particolare nella produzione alimentare. L'Istituto Fraunhofer per i microsistemi fotonici (IPMS) ha annunciato questa settimana di aver sviluppato una tecnologia n-tub che permette di integrare diversi ISFET su un chip in modo tale da consentire una funzionalizzazione mirata mediante strati selettivi per gli ioni. Secondo l'IPMS, questa tecnologia di integrazione consente di creare array di ISFET multifunzionali che permettono di misurare simultaneamente e in modo continuo vari parametri come il valore del pH, la concentrazione di nitrati, fosfati e potassio con un solo chip sensore. Se necessario, è possibile integrare nel sistema anche altri parametri.
L'uso di questa tecnologia dovrebbe contribuire ad aumentare l'efficienza e la sostenibilità dell'agricoltura, combinando i dati di misurazione con dati esterni, come quelli meteorologici. Ciò potrebbe, ad esempio, consentire agli agricoltori di applicare le sostanze nutritive in modo più preciso. «Questo tipo di sistema di misurazione, in grado di registrare continuamente e in tempo reale i parametri essenziali dell'acqua, ha un enorme potenziale di mercato», afferma Olaf R. Hild, responsabile della business unit Chemical Sensors del Fraunhofer IPMS. «Apre nuove possibilità di applicazione nell'analisi ambientale, nell'agricoltura e nella gestione delle acque, nonché nel mercato in rapida crescita delle applicazioni per l'agricoltura indoor.»
Collegamento al comunicato stampa completo Comunicato stampa dell'Istituto Fraunhofer (tedesco)
Gli ISFET dell'IPMS Fraunhofer si basano, secondo le loro stesse dichiarazioni, sulla tecnologia dei transistor a effetto di campo a ossido metallico (MOS). L'integrazione di più ISFET in un pozzetto n è resa possibile dalla separazione elettrica, ottenuta impiantando fosforo come n-dopante in un wafer p. L'area del sensore a contatto con il fluido è costituita da uno strato di ossido metallico che può funzionare come sensore di pH o essere rivestito da una membrana ionoselettiva. Per ogni tipo di ione da rilevare, un ISFET deve essere rivestito con una membrana ionoselettiva corrispondente.
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