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一种无参比电极半导体离子传感器及其制备方法技术

技术编号:24604493 阅读:40 留言:0更新日期:2020-06-21 06:06
本发明专利技术属于半导体离子传感器技术领域,具体为一种无参比电极半导体离子传感器及其制备方法。本发明专利技术传感器是对现有无参比电极半导体离子传感器的改进,具体是对覆盖在一对叉指电极上的敏感膜进行改进:其中一个叉指电极上的敏感膜为高敏感度敏感膜,另一个叉指电极上的敏感膜为低敏感度敏感膜,形成一对对待测物的离子活度灵敏度不同的敏感膜;这样一对敏感膜对待测离子形成不同的响应,实现对待测离子的精准检测;低敏感度敏感膜通过对高敏感度敏感膜注入对待测物离子活度灵敏度较低的材料而得到。本发明专利技术方法简单易得,可应用价值。

A semiconductor ion sensor without reference electrode and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种无参比电极半导体离子传感器及其制备方法
本专利技术属于半导体离子传感器
,具体涉及一种半导体离子传感器及其制备方法。
技术介绍
这里的无参比电极半导体离子传感器,其结构详见专利“用于待测物离子活度检测的半导体器件及其检测方法”(申请号:201510657858.X;授权公告号:CN105301079B)。在该传感器中,与完整的MOSFET相连的衬底表面沉积有一对叉指电极,在该叉指电极上覆盖有一层对待测物离子敏感度较高的簿膜,称为高敏感度敏感膜,其材料为氧化铝Al2O3、氧化硅SiO2、氮化硅Si3N4、五氧化二钽Ta2O5等材料。目前,无参比电极离子传感器中敏感膜的制备工艺主要为通过ALD工艺在衬底上制备高敏感度敏感膜,再在高敏感度敏感膜上沉积Au、高纯度石墨烯等低敏感度敏感膜,用以形成一对差分敏感膜来维持电势差。由于低敏感度敏感膜材料难得,成本较高,且制备工艺较为复杂,大大地限制了其大规模应用。并且,ALD工艺制备的低敏感度敏感膜与底部高敏感度敏感膜之间的接触不够紧密,在后续的测试过程中极易脱落,会导致器件与溶液之间不能做好钝化隔离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无参比电极半导体离子传感器,其特征在于,是对现有无参比电极半导体离子传感器改进,具体是对覆盖在一对叉指电极上的敏感膜进行改进,即其中一个叉指电极上的敏感膜为高敏感度敏感膜,另一个叉指电极上的敏感膜为低敏感度敏感膜,从而形成一对对待测物的离子活度灵敏度不同的敏感膜;这样一对敏感膜对待测离子形成不同的响应,实现对待测离子的精准检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种无参比电极半导体离子传感器,其特征在于,是对现有无参比电极半导体离子传感器改进,具体是对覆盖在一对叉指电极上的敏感膜进行改进,即其中一个叉指电极上的敏感膜为高敏感度敏感膜,另一个叉指电极上的敏感膜为低敏感度敏感膜,从而形成一对对待测物的离子活度灵敏度不同的敏感膜;这样一对敏感膜对待测离子形成不同的响应,实现对待测离子的精准检测。


2.根据权利要求1所述的无参比电极半导体离子传感器,其特征在于,所述两个叉指电极上敏感膜,对待测物的离子活度的灵敏度至少相差10mV/dec。


3.根据权利要求2所述的无参比电极半导体离子传感器,其特征在于,所述高敏感度敏感膜的材料选自氧化铝Al2O3、氧化硅SiO2、氮化硅Si3N4、五氧化二钽Ta2O5;
所述低敏感度敏感膜通过对高敏感度敏感膜实施离子注入进行改性而得到,其离子注入的材料为金离子或碳离子等对待测物离子活度灵敏度较低的材料。


4.一种如权利要求1-3之一所述无参比电极半导体离子传感器的制备方法,其特征在于:
两个叉指电极上的高敏感度敏感膜的材料相同时,具体步骤包括:...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔四维孙鹏
申请(专利权)人:复旦大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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