本發(fā)明涉及包含大規(guī)?；瘜W(xué)場(chǎng)效應(yīng)晶體管陣列的裝置和芯片,所述陣列包括樣品保留區(qū)的陣列,所述樣品保留區(qū)能保留來(lái)自樣品流體的化學(xué)或生物樣品以用于分析。在一個(gè)方面,這樣的晶體管陣列具有10μm或更小的間距,且每個(gè)樣品保留區(qū)位于至少一個(gè)化學(xué)場(chǎng)效應(yīng)晶體管上,所述化學(xué)場(chǎng)效應(yīng)晶體管設(shè)置成產(chǎn)生至少一個(gè)輸出信號(hào),所述信號(hào)與這樣的樣品保留區(qū)中化學(xué)或生物樣品的特征有關(guān)。在一個(gè)實(shí)施方案中,所述化學(xué)或生物樣品的特征是帶電荷物質(zhì)的濃度,且其中每個(gè)所述化學(xué)場(chǎng)效應(yīng)晶體管是離子敏感的場(chǎng)效應(yīng)晶體管,其具有在其表面上含有電介質(zhì)層的浮動(dòng)?xùn)?所述電介質(zhì)層接觸所述樣品流體,且能與所述樣品流體中帶電荷物質(zhì)的濃度成比例地積累電荷。在一個(gè)實(shí)施方案中,這樣的帶電荷物質(zhì)是氫離子,因而所述傳感器測(cè)量其樣品保留區(qū)之中或樣品保留區(qū)附近的樣品流體的pH變化。本發(fā)明的裝置和芯片可以適合大規(guī)模的基于pH的DNA測(cè)序和其它生物科學(xué)和生物醫(yī)學(xué)用途。