场效应晶体管化学传感器（ChemFET)的工作与普通金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的工作相似。ChemFET是用于测量某些气体浓度和确定氢离子浓度(pH)的微型传感器。

      图中示出一种常规MOSFET器件的断面图。该器件由一个源极、一个漏极和一个能使电流ID从源极流向漏极的沟道构成。沟道上方氧化物层d上的铝栅极对ID进行调制，使ID随栅极电压VG而变化。MOSFET随VG而变化的VD-ID特性曲线显示一个线性区，对于小的VD和ID值，沟道起电阻器的作用。MOSFET中的换能机理大体上是对栅极上的电荷进行检测，然后利用该电荷对源极与漏极之间的沟道内的电荷流进行调制。

      ChemFET利用了MOSFET换能机理的变型。用于氢气检测的钯（Pd)栅极 MOSFET和对离子敏感的场效应晶体管（ISFET)是ChemFET传感器的两个重要实例。在Pd栅极场效应晶体管传感器中，铝栅极被Pd栅极代替。分子氢（被测对象）在空气中或独自在Pd表面上被吸收。在此，分子氢经受催化离解成原子氢（H)。然后，原子氢通过Pd电极的整体扩散，在Pd-SiO2界面上形成偶极子层。由偶极子引起的极化对与氢离子浓度成正比的沟道电流ID进行调制。在另一类ChemFET 中，蒸发到Pd栅极顶部上的10nm厚的铂膜能测量氨（NH3)的浓度。如果栅极是凿孔的铂膜，则ChemFET将对一氧化碳进行测量。

      ISFET没有栅极，SiO2栅极电介质直接接触其pH待确定的水溶液或被分析物。为了实现正常工作，将电极安装在被分析物内以及相关的整块半导体上。在此，换能机理是在被分析物-氧化物界面上形成与被分析物的pH成正比的电荷。然后，这个电荷对沟道电流ID进行调制，ISFET的电输出与被分析物的pH成正比。

用作ChemFET传感器的金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET)。在Chem-FET传感器中，未使用常规的铝棚极，二氧化硅层上方的区域暴露于待分析的气体或液体之下。对于气体分析，像钯和铂这样一类金属被用作栅极。对于液体，SiO2层直接露出，而无须任何栅极

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