氫氣感測器

專利類型

發明

專利國別 (專利申請國家)

中華民國

專利申請案號

092105825

專利證號

204262

專利獲證名稱

氫氣感測器

專利所屬機關 (申請機關)

國立成功大學

獲證日期

2004/06/11

技術說明

本發明是在研製一種低漏電流、高靈敏度之氫氣感測器。此結構利用金屬有機 化學氣相沈積法(MOCVD)或分子束磊晶法(MBE)成長在半絕緣型半導體基板上， 此元件之磊晶結構包含5000Å~1mm未摻雜之砷化鎵半導體緩衝層，n型砷化鋁鎵 半導體薄膜層，其濃度及厚度分別為1x1016~5x1017cm-3及1000~5000Å以及砷 化鎵歐姆接觸頂層，其濃度及厚度分別為5x1017~1x1019cm-3及100~2000Å。在 磊晶成長之後接著利用真空蒸鍍的技術，於n型砷化鎵薄膜頂層表面蒸鍍一層 金-鍺-鎳合金做為二極體式氫氣感測器之歐姆式接觸陰極電極，接著以蝕刻溶 液移除n型砷化鎵薄膜頂層，並在n型砷化鋁鎵半導體薄膜層表面上成長一層很 薄之氧化層，然後在此氧化層上蒸鍍鈀或鉑金屬，作為二極體式氫氣感測器之 蕭特基接觸式陽極電極。由於鈀或鉑金屬對氫氣具有良好的觸媒活性，當氫氣 分子吸附於鈀或鉑金屬表面時，會被解離為氫原子；而大部分氫原子將會擴散 穿透鈀或鉑金屬層，並於鈀或鉑金屬與氧化層薄膜介面造成極化作用，形成偶 極矩層；此一偶極矩層將改變鈀或鉑金屬與氧化層介面之電場，進而降低了金 屬-半導體接面之蕭特基能障高度。因此，當接觸氫氣後，將可改變元件之電 流-電壓特性，進而達成感測氫氣之目的。

備註

連絡單位 (專責單位/部門名稱)

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