溶存酸素・水素イオン分布の同時可視化を実現するCMOSマルチモーダルセンサ

カテゴリ：部門大会

論文No：11P2-C-1

グループ名：【E】第42回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム

発行日：2025/11/3

タイトル(英語)：CMOS multimodal sensor enabling simultaneous visualization of dissolved oxygen and hydrogen ion distribution

著者名：*石井 悠翔（豊橋技術科学大学）, 土井 英生（豊橋技術科学大学）, ケニー ゲリアント（豊橋技術科学大学）, 堀尾 智子（豊橋技術科学大学）, 野田 佳子（豊橋技術科学大学）, 赤井 大輔（豊橋技術科学大学）, 飛沢 健（豊橋技術科学大学）, 崔 容俊（豊橋技術科学大学）, 高橋 一浩（豊橋技術科学大学）, 野田 俊彦（豊橋技術科学大学）, 澤田 和明（豊橋技術科学大学）

著者名(英語)：

キーワード：酸化イリジウム,溶存酸素(DO),マルチモーダルセンシング,電位検出型アレイセンサ,酸化還元反応,Iridium Oxide,Dissolved Oxygen (DO),Multimodal Sensing,Potentiometric Array Sensor,Redox Reaction

要約(日本語)：本研究では、溶存酸素(DO)と水素イオン(H⁺)を同時測定可能なCMOSマルチモーダルイメージセンサを開発した。DO応答膜として機能するIrOxとpH応答膜(TiN)を同一アレイセンサ上に集積することで、DO:40 mV/log[O₂]ppm、pH:59.4 mV/pHの電極応答感度を確認した。さらに、これらの同時可視化実験では2次元分布の可視化に成功し、液中マルチモーダルセンシングを実現した。

要約(英語)：We developed the CMOS multimodal image sensor that enables simultaneous dissolved oxygen (DO) and hydrogen ion (H⁺) measurement. Integrating IrOx functioning as DO-sensitive membrane and pH-sensitive membrane (TiN electrodes) on an one array sensor, sensitivities of 40 mV/log[O₂] ppm and 59.4 mV/pH were confirmed. Based on visualization experiments, simultaneous two-dimensional DO and pH imaging was successfully demonstrated, realizing multimodal sensing of DO and pH in solution.

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