[发明专利]基于氧化物异质结的极性溶剂化学传感器及制备方法有效
| 申请号： | 201611079255.7 | 申请日： | 2016-11-30 |
| 公开（公告）号： | CN106645323B | 公开（公告）日： | 2019-01-04 |
| 发明（设计）人： | 叶建东;张彦芳;任芳芳;朱顺明;汤琨;顾书林;张荣;郑有炓 | 申请（专利权）人： | 南京大学 |
| 主分类号： | G01N27/26 | 分类号： | G01N27/26 |
| 代理公司： | 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 | 代理人： | 陈建和 |
| 地址： | 210093 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 极性溶剂 化学传感器 氧化物异质结 二维电子气 异质结构 异质界面 制备 高电子迁移率晶体管 半导体工艺 传感区域 漏源电流 欧姆接触 电极 非对称 热蒸发 肖特基 衬底 光刻 吸附 探测 制作 | ||
1.一种基于氧化物异质结的极性溶剂化学传感器，其特征是在衬底上制备ZnMgO/ZnO异质结构，通过光刻或热蒸发半导体工艺在异质结构制作电极，形成肖特基-欧姆接触的非对称无栅高电子迁移率晶体管（HEMT）结构的化学传感器；衬底为单晶体硅或蓝宝石材料；传感器采用非对称的无栅HEMT结构，一个电极为金属钯与氧化物ZnMgO/ZnO异质结构一端形成肖特基接触，另一电极为金属铝与氧化物ZnMgO/ZnO异质结构另一端形成欧姆接触。
2.根据权利要求1所述的基于氧化物异质结的极性溶剂化学传感器，其特征是ZnMgO薄膜和ZnO薄膜均为单晶结构，ZnMgO中Mg组分为0.05-0.4，ZnMgO薄膜的厚度为40-100nm，ZnO薄膜的厚度为2-10um。
3.根据权利要求1所述的基于氧化物异质结的极性溶剂化学传感器，其特征是氧化物ZnMgO/ZnO异质结构或为铝酸镧/钛酸锶LaAlO3/SrTiO3体系。
4.根据权利要求1-3之一所述的基于氧化物异质结的极性溶剂化学传感器的应用，其特征是ZnMgO/ZnO异质结界面形成高电子迁移率二维电子气，利用极性溶剂分子对ZnMgO/ZnO异质界面二维电子气浓度的影响，进而影响漏源电流，实现对多种极性溶剂的探测。
5.根据权利要求1-3之一所述的基于氧化物异质结的极性溶剂化学传感器的制备方法，其特征是步骤为：
（1）选用单晶体硅或蓝宝石材料为衬底，制备高质量ZnO单晶薄膜；
（2）在ZnO单晶薄膜上制备高质量的ZnMgO薄膜，形成ZnMgO/ZnO异质结构；ZnMgO薄膜的厚度为40-100nm，ZnO薄膜的厚度为2-10um；
（3）使用光刻、热蒸发工艺在ZnMgO/ZnO异质结构的一端沉积金属铝和半导体形成欧姆接触；
（4）使用光刻、热蒸发工艺在ZnMgO/ZnO异质结构的另一端沉积金属钯和半导体形成肖特基接触；
（5）引线键合至芯片电路。
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