[發(fā)明專利]一種氣體傳感器及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010138796.2
• 申請(qǐng)日: 2020-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN111239224A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李汶懋;于洪宇;羅伯特·索科洛夫斯基;汪青;何明浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南方科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/414
• 分類號(hào): G01N27/414
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆;潘登

1.一種氣體傳感器，其特征在于，包括：

襯底；

至少兩個(gè)氣體傳感單元，位于所述襯底上，所述氣體傳感單元包括異質(zhì)結(jié)，位于所述異質(zhì)結(jié)之上的源極、漏極以及功能性膜層構(gòu)成的柵極，其中，所述氣體傳感單元之間的異質(zhì)結(jié)相互隔斷，所述功能性膜層用于探測(cè)氣體，且不同氣體傳感單元中的功能性膜層能夠探測(cè)的氣體不同；

鈍化層，覆蓋除所述功能性膜層以外的全部器件區(qū)域。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體傳感器，其特征在于，各所述氣體傳感單元的異質(zhì)結(jié)位于同一層且對(duì)應(yīng)膜層的材料相同。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣體傳感器，其特征在于，任意相鄰兩個(gè)所述氣體傳感單元之間設(shè)置有用于隔斷所述異質(zhì)結(jié)的隔離槽。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氣體傳感器，其特征在于，所述鈍化層覆蓋所述隔離槽的內(nèi)壁。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體傳感器，其特征在于，每個(gè)所述氣體傳感單元還包括封裝管腳；

所述封裝管腳包括與所述柵極電連接的柵極管腳、與所述源極電連接的源極管腳以及與所述漏極電連接的漏極管腳。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣體傳感器，其特征在于，各所述氣體傳感單元中的源極管腳相互電連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的氣體傳感器，其特征在于，所述功能性膜層的材料包括鉑金Pt、氧化鑭La₂O₃和二氧化錫SnO₂中的一種。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的氣體傳感器，其特征在于，所述異質(zhì)結(jié)包括層疊的GaN溝道層和AlGaN勢(shì)壘層，所述AlGaN勢(shì)壘層位于所述GaN溝道層遠(yuǎn)離所述半導(dǎo)體襯底的一側(cè)。

9.一種氣體傳感器的制備方法，其特征在于，包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成至少兩個(gè)氣體傳感單元，其中，所述氣體傳感單元包括異質(zhì)結(jié)，位于所述異質(zhì)結(jié)之上的源極、漏極以及功能性膜層構(gòu)成的柵極，其中，所述氣體傳感單元之間的異質(zhì)結(jié)相互隔斷，所述功能性膜層用于探測(cè)氣體，且不同氣體傳感單元中的功能性膜層能夠探測(cè)的氣體不同；

在所述氣體傳感單元上形成鈍化層，其中，所述鈍化層覆蓋除所述功能性膜層以外的全部器件區(qū)域。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氣體傳感器的制備方法，其特征在于，在所述襯底上形成至少兩個(gè)氣體傳感單元，包括：

在所述襯底上依次外延生長(zhǎng)GaN溝道層和AlGaN勢(shì)壘層，形成異質(zhì)結(jié)；

刻蝕任意相鄰兩個(gè)器件區(qū)之間的異質(zhì)結(jié)，直至至少貫穿所述AlGaN勢(shì)壘層，形成隔離槽；

采用微納制造工藝在各器件區(qū)的異質(zhì)結(jié)上形成源極、漏極以及功能性膜層構(gòu)成的柵極。