[发明专利]气敏型场效应晶体管装置和气敏型场效应晶体管装置阵列在审
| 申请号： | 201910500446.3 | 申请日： | 2019-06-11 |
| 公开（公告）号： | CN110596202A | 公开（公告）日： | 2019-12-20 |
| 发明（设计）人： | 余倩;阿民·伯马克;崔志英 | 申请（专利权）人： | 香港科技大学 |
| 主分类号： | G01N27/12 | 分类号： | G01N27/12 |
| 代理公司： | 11204 北京英赛嘉华知识产权代理有限责任公司 | 代理人： | 王达佐;王艳春 |
| 地址： | 中国香港*** | 国省代码： | 中国香港;HK |
| 权利要求书： | 查看更多 | 说明书： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 浮置电极 场效应晶体管装置 气敏型 控制部件 感应材料 钝化层 通孔 控制工作点 亚阈值电流 电学连接 工作点 灵敏度 功耗 读出 申请 制备 暴露 配置 | ||
1.一种气敏型场效应晶体管装置，包括：
栅极；
钝化层，位于所述栅极上且具有一个或多个通孔；
浮置电极，与所述栅极电学连接，所述浮置电极被设置在所述钝化层中并且所述浮置电极的至少一部分通过所述通孔暴露；
感应材料层，直接位于所述浮置电极的至少一部分上；以及
控制部件，所述控制部件被配置为控制所述浮置电极的工作点。
2.如权利要求1所述的气敏型场效应晶体管装置，其中，所述浮置电极通过一个或多个金属互连层与所述栅极电学连接。
3.如权利要求2所述的气敏型场效应晶体管装置，其中，所述控制部件包括控制电极，所述控制电极相对于所述浮置电极横向地设置在所述钝化层中，并且所述控制电极的至少一部分通过所述通孔暴露。
4.如权利要求3所述的气敏型场效应晶体管装置，其中，所述感应材料层直接位于所述控制电极的顶部的至少一部分上，且位于所述浮置电极与所述控制电极之间。
5.如权利要求3所述的气敏型场效应晶体管装置，其中，所述控制电极被配置为通过将所述浮置电极的电压偏置到亚阈值区域或者强反型饱和区域，来控制所述浮置电极的所述工作点。
6.如权利要求2所述的气敏型场效应晶体管装置，其中，所述控制部件包括重置开关，所述重置开关被配置成在关闭时使所述浮置电极的电压重置到预定电压。
7.如权利要求6所述的气敏型场效应晶体管装置，其中，所述重置开关为场效应晶体管并且一端连接至所述浮置电极。
8.如权利要求6所述的气敏型场效应晶体管装置，其中，所述重置开关被配置为通过将所述浮置电极的电压重置到亚阈值区域或者强反型饱和区域，来控制所述浮置电极的所述工作点。
9.如权利要求3所述的气敏型场效应晶体管装置，其中，所述浮置电极与所述控制电极被形成为叉指形状。
10.如权利要求2所述的气敏型场效应晶体管装置，其中，所述控制电极形成为直线形金属电极、螺旋形金属电极或叉指型金属电极。
11.一种气敏型场效应晶体管装置阵列，包括多个如权利要求1所述的气敏型场效应晶体管装置。
12.一种CMOS气体传感器，包括气敏型场效应晶体管装置阵列，包括多个如权利要求1所述的气敏型场效应晶体管装置。
13.如权利要求12所述的CMOS气体传感器，还包括读出电路，所述读出电路耦接至每个所述气敏型场效应晶体管装置。
14.一种制备气敏型场效应晶体管装置的方法，包括：
提供衬底并在所述衬底上形成栅极；
在所述栅极上形成钝化层，其中所述钝化层中具有一个或多个通孔；
将浮置电极电学连接至所述栅极，并且将浮置电极设置在所述钝化层中并将所述浮置电极的至少一部分通过所述通孔暴露；
在所述浮置电极的至少一部分上直接形成感应材料层；以及
提供控制部件，所述控制部件配置为控制所述浮置电极的工作点。
15.如权利要求14所述的方法，包括：将所述浮置电极通过一个或多个金属互连层与所述栅极电学连接。
16.如权利要求15所述的方法，包括：在所述钝化层中相对于所述浮置电极横向地形成所述控制部件，并且使所述控制部件的至少一部分通过所述通孔暴露。
17.如权利要求16所述的方法，包括：将所述感应材料层直接沉积在所述控制部件的顶部的至少一部分上以及在所述浮置电极与所述控制部件之间。
18.如权利要求15所述的方法，包括将相邻的场效应晶体管的一端连接至所述浮置电极以作为所述控制部件。
该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息，商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于香港科技大学，未经香港科技大学许可，擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作，请联系【客服】
本文链接：http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201910500446.3/1.html，转载请声明来源钻瓜专利网。
