[发明专利]一种具有气体传感功能的二维材料源跟随器

摘要

本发明涉及一种具有气体传感功能的二维材料源跟随器。现有产品在传感器与IC的互连中，易产生寄生效应，对传感信号产生影响。本发明包括两个用二维材料WS2制作的晶体管，其中M1当作气体传感器，M1的漏极接电源电压，栅极接基准电压，使M1工作在饱和区，M1的源极接M2的漏极，M2的栅极接基准电压，使第二NMOS管M2工作在饱和区，M2的源极接地，M2的漏极接输出，将第二NMOS管M2用绝缘材料覆盖住。本发明采用的是二维材料WS2制成的晶体管，将传感器与信号处理电路集成在一个晶圆上的器件结构，将气体传感器和信号处理电路设计在同一块Wafer上，不仅使器件结构更紧凑，也大大提高了传感性能。

主权项

一种具有气体传感功能的二维材料源跟随器，包括两个用二维材料WS₂制作的晶体管，其中第一NMOS管M1当作气体传感器，其特征在于：所述的第一NMOS管M1的漏极接电源电压VDD，第一NMOS管M1的栅极接基准电压Vb，使第一NMOS管M1工作在饱和区，第一NMOS管M1的源极接第二NMOS管M2的漏极，第二NMOS管M2的栅极接基准电压Vb，使第二NMOS管M2工作在饱和区，第二NMOS管M2的源极接地，第二NMOS管M2的漏极接输出Vout；所述的第一NMOS管M1和第二NMOS管M2的结构相同，均采用顶栅结构，最下层为SiO₂衬底，在SiO₂衬底上面用化学气相沉积技术长一层WS₂层，WS₂层上设置NMOS管的漏极和源极，漏极和源极对称设置在WS₂层上；WS₂层上除漏极和源极位置外覆盖绝缘层；绝缘层上设置有栅极，栅极位于源极与漏极中心连线的中间。