[发明专利]无栅AlInN/GaN场效应晶体管传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种无栅AlInN/GaN场效应晶体管传感器，其结构从下至上依次为：衬底、AlN成核层、GaN缓冲层、AlInN层；

还包括源端电极、与源端电极相连的源端电极PAD，漏端电极、与漏端电极相连的漏端电极PAD，所述源端电极、源端电极PAD、漏端电极与漏端电极PAD分别沉积在AlInN层上，还包括钝化层，所述钝化层覆盖整个源端电极、源端电极PAD与漏端电极、漏端电极PAD，在覆盖源端电极PAD与漏端电极PAD的钝化层上刻蚀出窗口，深度至PAD显露；

其特征在于：还包括离子印迹聚合物层，所述离子印迹聚合物层位于AlInN层上，源端电极钝化层与漏端电极钝化层之间的区域，所述离子印迹聚合物层含有印迹孔穴。

2.根据权利要求1所述的无栅AlInN/GaN场效应晶体管传感器，其特征在于：所述离子印迹聚合物层采用离子印迹技术制备，其厚度在1-4个分子层之间。

3.根据权利要求2所述的无栅AlInN/GaN场效应晶体管传感器，其特征在于：所述离子印迹聚合物层的印迹孔穴只能被特定的离子填充，具有单一离子识别功能。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的无栅AlInN/GaN场效应晶体管传感器，其特征在于：所述衬底为SiC或蓝宝石。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的无栅AlInN/GaN场效应晶体管传感器，其特征在于：所述AlN成核层厚度在1-3nm之间，GaN缓冲层厚度在1-3um之间，AlInN层的Al组分为0.7到0.9之间，厚度在3-15nm之间。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的无栅AlInN/GaN场效应晶体管传感器，其特征在于：所述钝化层为Si₃N₄或SiO₂。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的无栅AlInN/GaN场效应晶体管传感器，其特征在于：所述离子印迹聚合物层的结构为

其中印迹孔穴的尺寸大小、形状、还有化学键与PO₄^3-离子相匹配。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的无栅AlInN/GaN场效应晶体管传感器，其特征在于：所述离子印迹聚合物层的结构为

其中印迹孔穴的尺寸大小、形状、还有化学键与Cl₃CCOO^-离子相匹配。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的无栅AlInN/GaN场效应晶体管传感器，其特征在于：所述离子印迹聚合物层的结构为

其中印迹孔穴的尺寸大小、形状、还有化学键与Cr₂O₄^2-离子相匹配。

10.一种无栅AlInN/GaN场效应晶体管传感器的制备方法，其步骤包括：

(1)制备AlInN/GaN异质结基片，该基片结构从下至上依次为：衬底、AlN成核层、GaN缓冲层、AlInN层；

(2)基片清洗；

(3)在清洗干净的AlInN/GaN异质结基片上沉积源端电极、与源端电极相连的源端电极PAD，漏端电极、与漏端电极相连的漏端电极PAD；

(4)钝化：采用等离子体增强化学气相沉积法在基片上淀积一层Si₃N₄或SiO₂薄膜作为钝化层；

(5)分别在源端电极PAD与漏端电极PAD上方的钝化层区域刻蚀出窗口，刻蚀至电极金属显露，在源端电极与漏端电极之间的钝化层区域上刻蚀出一层无栅区，刻蚀至AlInN层显露；

(6)无栅区表面功能化，采用感应耦合等离子体刻蚀技术将无栅区进行氧化处理，然后采用离子印迹技术修饰上离子印迹聚合物层，所述离子印迹聚合物层中的印迹孔穴只能被特定的离子填充，具有单一离子识别功能。