[发明专利]基于电场几何效应的微电流检测器件及微电流测量方法

权利要求书

1.基于电场几何效应的微电流检测器件，其特征在于：该检测器件包括本征半导体，在本征半导体上设有电极：电极A、电极B、电极C、电极D；

电极A、电极B，通入稳恒电流，用于在本征半导体内部形成非均匀电场分布；

电极C、电极D，通入微电流并检测；

所述电极A、电极B分别位于本征半导体的第一底边两角，电极C、电极D位于以本征半导体的第二底边；

基于半导体薄膜材料的电场分布几何效应，由电极A与电极B引入的半导体薄膜内部非均匀电场分布，能够增强由微电流引起的电极C与电极D两端的电压信号，电极C与电极D两端的电压信号与待测微电流之间成一定的比值关系；

所述微电流检测器件利用电场分布的几何效应，采用非局域测量方法，通过电极A与电极B在半导体薄膜内部形成非均匀电场分布，从电极C或者电极D通入待测微电流到半导体薄膜内部，通过探测电极C与电极D两端的电压信号来检测出微电流；

所述电极A~电极B与本征半导体形成欧姆接触，电极A~电极D采用重掺杂方式或者采用低功函数金属作为点电极材料；

所述本征半导体为半导体薄膜材料，室温下迁移率大于100 cm²/V·s；

通过改变半导体薄膜材料、电极A~电极D几何布局、稳恒电流大小，能够调控该微电流检测器件的技术参数，从而可调控该微电流检测器件的量程和精度。

2.如权利要求1所述基于电场几何效应的微电流检测器件，其特征在于：该检测器件做成独立器件使用、或者将该检测器件集成到半导体基器件中，作为微电流的实时监控装置。

3.如权利要求1所述微电流检测器件的制备方法，其特征在于：先将本征硅切割成方形结构，并采用低功函数铟作为电极材料制作四个电极；再采用同轴屏蔽导线，将正方形本征硅半导体薄膜器件连接于恒定电流源和电压表，即电极A与电极B作为通入稳恒工作电流的端点、电极C与电极D则作为测量电压信号的端点，完成一种基于电场几何效应的微电流检测器件。