Bachelorarbeit · Organische Elektrochemische Transistoren

Phosphat wird
messbar.

Eine 13,5-stündige Messkampagne zeigt: Das Gold-Gate liefert eine robuste, nahezu nernstsche Kalibrierung. Molybdän bleibt hinter seiner theoretischen Stärke zurück.

BEST FIT / AUR² 0.960
−60 mV / DEKADE
Primärsignal Vt

Monoton ab
100 µM

01780Transferkennlinien
0218/20valide Devices
0313Messpunkte
04auflösbarer c-Faktor
01 — Zentraler Befund

Gold gewinnt.
Nicht knapp.

Das Gold-Gate erreicht ein R² von 0,96 und eine Empfindlichkeit von −60 mV pro Dekade. Der konstante NaCl-Hintergrund stabilisiert die Ionenumverteilung und reduziert die Sweep-Hysterese auf 2–4 %.

Molybdän moduliert mit ON/OFF ≈ 2,5 nur schwach. Die wahrscheinlichste Ursache ist eine Oxidschicht, die als zusätzlicher Kondensator wirkt.

Gate-Performance
Gold Molybdän
ON/OFFKanalmodulation
≈ 30
≈ 2,5
robustester Fit
0,96
0,63
Hysteresekleiner ist besser
2–4 %
1–3 %
02 — Interaktive Kalibrierung

Messgröße gegen Konzentration

Signal unter
der Lupe.

AU / Vₜ −60 mV / Dekade

R² 0,960 · Fit ab 100 µM

Interaktive Kalibrierkurve Vergleich von Gold- und Molybdän-Gate über der Phosphatkonzentration.
Gold (Au) Molybdän (Mo) monotoner Bereich
01 / Selektivität85 %

des Au-Signals können nicht durch die veränderte Natriumkonzentration erklärt werden.

02 / Nachweis<10 µM

Der Sensor erkennt 10 µM deutlich. Eindeutig quantifizierbar wird das Signal ab 100 µM.

03 / Auflösung0,30 dec

entsprechen ungefähr einem Faktor 2 in der unterscheidbaren Konzentration.

03 — Datenintegrität

20 Devices · automatische Prüfung

Qualität ist
kein Bauchgefühl.

Gate-Leckstrom, ON/OFF-Verhältnis, robuster MAD-z-Score, Transkonduktanz und Trendkonsistenz wurden gemeinsam bewertet. Zwei Devices wurden transparent ausgeschlossen.

Device-Statusmatrix valide ausgeschlossen
04 — 13,5 Stunden Fluidik

Die Nacht,
lückenlos.

Zwölf stabile Konzentrationsblöcke, konstante Pausen und ein klar lokalisierter Störfall im abschließenden Reinstwasser-Schritt.

24 JUL · 17:14Messfluss →25 JUL · 06:41
Reguläre Blockpause15,5–16,3 min
Equilibrierungsdriftnicht nachweisbar
Pause vor DI₂60 min · ausgeschlossen
05 — Was die Daten sagen

Fazit

Ein guter Sensor.
Eine offene Frage.

Der NaCl-Hintergrund löst das Ionenstärkeproblem und macht die Gold-Kalibrierung robust. Die verbleibende Antwort ist jedoch noch nicht eindeutig zwischen Phosphat und pH-Effekt trennbar.

  1. 01
    pH konstant halten

    Gepufferte Reihe oder pH als Kovariate protokollieren.

  2. 02
    Zwischenpunkte ergänzen

    30 µM, 300 µM und 3 mM kartieren den mehrdeutigen Bereich.

  3. 03
    Mo-Gate qualifizieren

    Oxidschicht kontrollieren, Gatefläche oder Vorbehandlung optimieren.

06 — Offene Daten

Reproduzierbare Auswertung

Die Zahlen
dahinter.

Alle dargestellten Werte stammen aus den bereinigten CSV-Exports der Messkampagne. Wähle einen Datensatz für die Weiterverarbeitung.

VD = −0,2 VVG = −0,2 → +0,4 → −0,2 V100 mM NaCl3 Sweeps / Punkt