大部分生化过程中，离子起着极其重要的作用，离子敏光电开关传感器在生物、医学中应用较广泛。医学研究中需要测量体内及细胞内外离子的浓度，在常规生化检测及细胞内液检测中也要求尽量减少液量。因此，对ISE提出了微型化的要求，离子选择性微电极应运而生。

　　果然PH玻璃微电极选择性好，但其内阻高易受电磁干扰，且响应时间较慢。因此人们转向基于半导体的器件，研究了适于微型化的离子敏场效应管，ISFET的结构和一般场效应管基本相同。

　　一般场效应管的结构，它是在P型硅衬底上扩散两个N区形成半导体基底，将两个N区用电极引出，分别作为源极和漏极，分别以S和D表示。在源极和漏极区之间的表面生成SIO2绝缘层，再在源极和漏极之间的绝缘层上蒸镀一层金属电极，并用电极引出作为栅极，以G表示。

　　在源极和漏极之间施加电压是不会引起源极和漏极导通的，不过，如果在栅极与源极之间施加电压UGS，会导致栅极与源极之间的电荷移动，并在栅极绝缘层下的P型半导体材料的表面大量积聚负电荷而形成成反型层。若UGS大于一定的压UT，栅极绝缘层下面将形成强反型层，使P型衬底沿栅极绝缘层的栅极与源极之间开成N型沟道，若在源极和漏极之间施加电压，则带电粒子将沿着该沟道流通，形成漏极和源极之间的沟道电流，又称做漏电流，用IP表示。