Pemodelan Transistor Efek Medan Peka Ion sebagai Sensor pH

Abstract

Pemodelan ion sensitive field effect transistor (ISFET) sebagai sensor pH dilakukan secara numerik. Pengaruh pH larutan terhadap kurva karakteristik transfer, tegangan luaran, atau arus luaran dianalisis secara regresi. Metode Secant diterapkan untuk mencari tegangan yang terinduksi pada permukaan silanol. Sementara itu, kombinasi metode beda hingga dan metode Euler digunakan untuk simulasi transistor efek medan. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kurva karakteristik transfer bergeser ke arah tegangan referensi yang lebih positif. Sensitivitas ISFET potensiometrik stabil pada 59,2 mV/pH, sedangkan sensitivitas ISFET amperometrik bervariasi karena pengaruh transkonduktansi. Temuan ini menegaskan bahwa pemodelan numerik dapat memprediksi kerja ISFET sebagai sensor pH.

The modeling of ion-sensitive field-effect transistors (ISFETs) as pH sensors was conducted numerically. The influence of solution pH on the transfer characteristic curve, output voltage, and output current was analyzed using regression. The Secant method was applied to determine the voltage induced on the silanol surface. Meanwhile, a combination of the finite difference method and Euler’s method was used for field-effect transistor simulation. The results of this study show that the transfer characteristic curve shifts toward a more positive reference voltage. The potentiometric sensitivity of the ISFET remains stable at 59.2 mV/pH, while the amperometric sensitivity varies due to the influence of transconductance. These findings confirm that numerical modeling can effectively predict the performance of ISFETs as pH sensors.