同步监测溶液温度和pH的集成式GaN基传感器及制法制造技术

本发明专利技术涉及一种同步监测溶液温度和pH的集成式GaN基传感器及制法。所述传感器，其特征在于，包括由下至上设置的衬底层、应力缓冲层、GaN外延层、AlGaN势垒层、欧姆接触电极、肖特基接触电极和封装材料层；所述AlGaN势垒层包括第一凸起、第一凹槽、第二凸起和第二凹槽；所述欧姆接触电极设置在所述第一凸起和所述第二凸起表面；所述肖特基接触电极沉积设置于所述第二凹槽。所述传感器在提高探测感度的同时能够维持高的二维电子气沟道浓度，使得响应速度快，且利用第二凹槽阳极结构在AlGaN/GaN上形成肖特基二极管，实现在线监测探测溶液的温度变化。

Integrated GaN based sensor for simultaneous monitoring of solution temperature and pH

【技术实现步骤摘要】
同步监测溶液温度和pH的集成式GaN基传感器及制法
本专利技术属于半导体传感器领域，具体涉及一种同步监测溶液温度和pH的集成式GaN基传感器及制法。
技术介绍
在环境、医疗、农业、食品、工业生产等诸多行业，pH的测量都是必要的，而通过化学试剂检测酸碱度的方法不方便且不精确，故pH传感器是现代精确测量液体介质酸碱度的必备器件。而对于传统的pH传感器，目前主要靠添加额外的金属线圈作为温度传感器进行集成。由于金属在酸碱溶液中存在被腐蚀的可能性，所以用于作为温度传感的一般为贵金属，导致成本较高且不易实现集成。
技术实现思路
为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种同步监测溶液温度和pH的集成式GaN基传感器及制法。所述传感器在提高探测感度的同时能够维持高的二维电子气沟道浓度，使得响应速度快，且利用第二凹槽阳极结构在AlGaN/GaN上形成肖特基二极管，实现在线监测探测溶液的温度变化。本专利技术的方案是，提供一种同步监测溶液温度和pH的集成式GaN基传感器，包括由下至上设置的衬底层、应力缓冲层、GaN外延层、A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同步监测溶液温度和pH的集成式GaN基传感器，其特征在于，包括由下至上设置的衬底层(1)、应力缓冲层(2)、GaN外延层(3)、AlGaN势垒层(4)、欧姆接触电极(5)、肖特基接触电极(6)和封装材料层(7)；所述AlGaN势垒层(4)包括第一凸起(41)、第一凹槽(42)、第二凸起(43)和第二凹槽(44)；所述欧姆接触电极(5)设置在所述第一凸起(41)和所述第二凸起(43)表面；所述肖特基接触电极(6)沉积设置于所述第二凹槽(44)。/n

【技术特征摘要】
1.一种同步监测溶液温度和pH的集成式GaN基传感器，其特征在于，包括由下至上设置的衬底层(1)、应力缓冲层(2)、GaN外延层(3)、AlGaN势垒层(4)、欧姆接触电极(5)、肖特基接触电极(6)和封装材料层(7)；所述AlGaN势垒层(4)包括第一凸起(41)、第一凹槽(42)、第二凸起(43)和第二凹槽(44)；所述欧姆接触电极(5)设置在所述第一凸起(41)和所述第二凸起(43)表面；所述肖特基接触电极(6)沉积设置于所述第二凹槽(44)。


2.根据权利要求1所述的同步监测溶液温度和pH的集成式GaN基传感器，其特征在于，所述衬底层(1)为Si衬底、蓝宝石衬底、SiC衬底或GaN自支撑衬底中的任意一种；所述应力缓冲层(2)为AlN、AlGaN或GaN的任意一种，亦或为任意两种以上的组合。


3.根据权利要求1所述的同步监测溶液温度和pH的集成式GaN基传感器，其特征在于，所述GaN外延层(3)为非故意掺杂的GaN外延层，其位错密度为107～108/cm3。


4.根据权利要求1所述的同步监测溶液温度和pH的集成式GaN基传感器，其特征在于，所述AlGaN势垒层(4)中Al组分含量≤30wt.％。


5.根据权利要求4所述的同步监测溶液温度和pH的集成式GaN基传感器，其特征在于，所述的AlGaN势垒层(4)为AlInN、InGaN、AlInGaN或AlN中的一种，亦或为任意两种以上的组合。


6.根据权利要求1所述的同步监测溶液温度和pH的集成式GaN基传感器，其特征在于，所述的欧姆接触电极(5)的材料为Ti/Al/Ni/Au合金、T...

【专利技术属性】
技术研发人员：李柳暗，敖金平，
申请(专利权)人：宁波铼微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33