氫氣感測器及其製造方法

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

099111120

專利證號

I 443332

專利獲證名稱

氫氣感測器及其製造方法

專利所屬機關 (申請機關)

國立成功大學

獲證日期

2014/07/01

技術說明

本發明之一種高靈敏度半導體式感測元件之結構是藉由金屬有機化學氣相沈積法或分子束磊晶成長法在絕緣基板上成長所得。感測元件是以半導體製程技術之乾式蝕刻、光學微影技術、物理性熱蒸鍍、舉離、快速熱退火等，來進行氫氣感測元件之製作。首先利用乾式或是濕式蝕刻完成台地隔離，之後利用乾式蝕刻處理元件主動區表面，接著利用蒸鍍方式分別將鈦/鋁/鉑/金沈積到處理後的半導體主動區上，並以快速熱退火使金屬與半導體之間形成良好的歐姆接觸。最後將觸媒金屬（鉑或鈀）以熱蒸鍍的方式或其他金屬沈積技術沈積於半導體主動區上形成蕭特基接觸。對半導體主動區做表面處理，除了可以使半導體歐姆接觸電阻降低，並且可以改善感測元件對於氫氣之靈敏度。結果顯示經由表面處理之半導體式氣體感測器其靈敏度高於未經處理之半導體式氣體感測器靈敏度，且其不需加高工作溫度即有良好之靈敏度。此外，在一般待機狀態下，元件所需的電流極低，因此，本發明之感測器除了具有對氫氣之高感測靈敏度外，並具有低消耗功率的優點，符合節能減碳的環保趨勢。 A high-sensitivity sensing device based on semiconductor material was proposed. The structure was grown on an insulating substrate. The sensing device was fabricated by using semiconductor process. First, mesa isolation was made by dry or wet etching to isolate each sensing device. After that, the active area was treated by a specific surface treatment. The surface treatment can enhance the sensing response of the sensing device. Ohmic contact was made by sequentially evaporating Ti/Al/Pt/Au on the semiconductor active area surface, followed by rapid thermal annealing to form low-resistance Ohmic contact. Finally, Pt or Pd catalytic metal was deposited on the semiconductor active area surface by using thermal evaporation or other deposition approaches to form Schottky contact. Based on the experimental results, the device shows relatively high sensitivity without the help of external heater. In addition, the current needed for the device was extremely low in standby mode.

備註

本部(收文號1060000114)同意該校105年12月30日成大研總字第1054501055號函申請終止維護專利

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