Enzymatisch aktiver Feldeffekttransistor

Was unterscheidet eigentlich einen enzymatisch aktiven Feldeffekttransistor von anderen, normalen Feldeffekttransistoren bzw. Transistoren im Allgemeinen? Das elektrische Grundprinzip des enzymatisch aktiven Feldeffekttransistors gleicht dem gängigen FET. Auch dieser individuelle FET lässt sich durch externe Einflussnahme zielgerichtet steuern und in seinem elektrischen und elektronischen Schaltverhalten beeinflussen. Diese Eigenschaft teilen übrigens alle aktiven Bauelemente der Elektrotechnik.

Weiterhin ist auch der enzymatisch aktive Feldeffekttransistor, trotz seiner gewissen Sonderrolle in der Familie der Feldeffekttransistoren, ein Unipolartransistor. Bei Unipolartransistoren wird für den elektrischen Ladungstransport nur eine bestimmte Art der Ladungsträger verwendet. Dabei handelt es sich in den meisten Fällen um Elektronen, allerdings existieren auch Bauvarianten, deren Ladungstransport sich auf die Verwendung von Defektelektronen („Löchern“) stützt. Dies unterscheidet den enzymatisch aktiven Feldeffekttransistor deutlich von den Bipolartransistoren, die ihre Betriebsfunktion unter der Berücksichtigung von Ladungsträgern beider Sorten (Elektronen, Defektelektronen) gestalten.

 

Der enzymatisch aktive Feldeffekttransistor kann als spezieller chemisch sensitiver Feldeffekttransistor verstanden werden (ChemFET). Des Weiteren ähnelt seine physikalische Funktion der Arbeitsweise eines ionenselektiven Feldeffekttransistors (ISFET). Im Unterschied zum ISFET besitzt der enzymatisch aktive Feldeffekttransistor jedoch als Gate-Elektrode eine Gel- oder Polymerschicht mit immobilisiertem Enzym. Diese Gate-Konstruktion dient dem selektiven Nachweis von meist biologischen Substanzen, die sich in experimentellen Gegebenheiten in Flüssigkeiten befinden. Der enzymatisch aktive Feldeffekttransistor ist auf dem Gebiet der Halbleiterelektronik auch recht populär unter den Bezeichnungen: Enzymfeldeffekttransistor, enzyme field-effect transistor und ENFET.

 


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