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Hintergrund
der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft allgemein Halbleiterbauelemente und insbesondere
Sensoren.
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Chemie-
bzw. Chemosensoren werden verwendet, um das Vorhandensein einer
besonderen chemischen Spezies und deren Konzentrationshöhe für Personensicherheit,
Verfahrenssteuerung, Gesundheit und Umweltbewusstsein zu detektieren oder
zu überwachen.
Die Entwicklung von Metalloxid-Halbleiter (MOS)-Chemiesensoren ist
ein Thema geworden, das großes
Interesse findet, weil MOS-Chemiesensoren im Vergleich zu anderen Chemiesensoren
transportabel, kostengünstig
und relativ einfach herzustellen sind. Jedoch weisen MOS-Chemiesensoren
typischerweise eine geringe Selektivität zwischen ähnlichen chemischen Spezies auf.
Weiterhin sind MOS-Chemiesensoren im Allgemeinen darauf begrenzt,
einen engen Bereich von chemischen Konzentrationen zu messen.
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Die
US 4,849,798 offenbart einen
Sensor vom Feldeffekt-Transistortyp, wobei ein Messmittel zwischen
der Gateelektrode und dem Gateisolator angeordnet ist, und wobei
eine Hilfselektrode zwischen dem Messmittel und dem Gateisolator
angeordnet ist.
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Die
EP 0315790 A1 offenbart
gleichermaßen einen
Sensor vom Feldeffekt-Transistortyp mit einer erweiterten Gateelektrode
und Abfühl-
bzw. Messmembran, wobei die erweiterte Gateelektrode auf einem unterschiedlichen
Substrat gebildet ist.
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Demgemäß besteht
eine Notwendigkeit für ein
Verfahren zur Unterscheidung zwischen ähnlichen chemischen Spezies
und zum Erfassen eines weiten Konzentrationsbereiches für eine spezifische chemische
Spezies. Das Verfahren sollte einen Sensor verwenden, welcher genau,
kostengünstig,
transportabel und imstande ist, unter Verwendung bestehender Halbleiter-Fertigungstechniken
hergestellt zu werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
obengenannten Probleme werden mittels eines Sensors gemäß Anspruch
7 und mittels Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 und
4 zum Prüfen
bzw. Messen einer chemischen Verbindung gemildert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt eine Teilquerschnittsansicht
einer Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Sensors;
und
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2 und 3 zeigen Ausführungsformen des Betriebes
des erfindungsgemäßen Sensors.
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Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
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Für eine detailliertere
Beschreibung wird auf die Figuren verwiesen, wobei 1 eine Teilquerschnittsansicht einer
Ausführungsform
eines Sensors oder eines Chemiesondeimpedanz-Feldeffekttransistors
(CPIFET) 10 zeigt. Der Sensor 10 weist ein Halbleitersubstrat 12 auf,
welches einen Halbleiter aufweist, wie zum Beispiel ein n-leitendes
Silizium oder Galliumarsenid. Eine dielektrische Schicht 17 ist auf
dem Halbleitersubstrat 12 gebildet oder aufgewachsen, wobei
eine Oxidation oder andere Techniken verwendet werden, welche im
Stand der Technik bei Halbleitern bekannt sind. Ein Source-Gebiet 14 und
ein Drain-Gebiet 16 sind im Halbleitersubstrat 12 und
benachbart zur Kanalregion 34 angeordnet oder gebildet,
indem Ionenimplantationstechniken oder Diffusionsverfahren verwendet
werden. Ein Kanalgebiet 34 ist zwischen dem Source-Gebiet 14 und
dem Drain-Gebiet 16 angeordnet. Die Dotierungsdichte des
Kanalgebietes 34 kann durch Ionenimplantation oder Diffusionsverfahren
moduliert werden.
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Ein
Source-Kontakt 24 und ein Drain-Kontakt 26 sind
so gebildet, dass sie jeweils über
dem Source-Gebiet 14 und dem Drain-Gebiet 16 liegen,
um für den
Sensor 10 jeweils eine Source-Spannung und eine Drain-Spannung
zu schaffen. Der Source-Kontakt 24 und der Drain-Kontakt 26 können ein
Metall, wie zum Beispiel Aluminium Silizium, aufweisen, und sie
können
gebildet werden, indem Metallabscheidung und Ätzprozesse oder Silizidprozesse
nach dem Stand der Technik verwendet werden.
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Ein
Gateisolator 18 ist auf einer Oberfläche 36 des Halbleitersubstrates 12 geschaffen
und liegt oberhalb des Kanalgebietes 34. Der Gateisolator 18 ist
ein elektrischer Isolator zwischen einer Gateelektrode 20 und
einem Kanalgebiet 34. Der Gateisolator 18 kann
Siliziumoxid aufweisen, das auf die Oberfläche 36 des Halbleitersubstrates 12 thermisch
aufgewachsen ist, oder der Gateisolator 18 weist Siliziumnitrid
oder Siliziumoxynitrid auf, welches auf die Oberfläche 36 abgeschieden
ist, wobei eine chemische Dampfablagerungs-Technik verwendet wird.
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Eine
Metallschicht 38 ist auf einer Rückseite des Halbleitersubstrates 12 abgeschieden,
wobei eine Zerstäubungstechnik
(Sputtern), Verdampfungstechnik oder Galvanisiertechnik verwendet wird.
Die Metallschicht 38 ist eine konventionelle Metallstruktur,
welche dem Sensor 10 eine Substratvorspannung zuführt, wobei
die Metallschicht Titan, Nickel, Silber, Gold oder Platin aufweisen
kann.
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Eine
Gateelektrode 20 ist oberhalb des Kanalgebietes 34 angeordnet,
so dass eine Öffnung
oder ein Spalt 22 von etwa 0,01 bis 20 Mikrometer zwischen
dem Gateisolator 18 und einer Oberfläche 28 der Gateelektrode 20 geschaffen
wird. Die Gateelektrode 20 wird oberhalb des Kanalgebietes 34 gehalten
und ist aus einem chemisch empfindlichen und elektrisch leitfähigen Material
gebildet, wobei Halbleiterverarbeitungstechniken nach dem Stand
der Technik verwendet werden. Zum Beispiel kann die Gateelektrode 20 eine
Struktur ähnlich
einem vorspringender Träger,
einer Membran oder einer Luftbrücke
aufweisen. Die Gateelektrode 20 weist ein Abfühl- bzw. Messmaterial
auf, dessen Zusammensetzung von der vom Sensor 10 zu detektierenden,
zu abzufühlenden
bzw. messenden oder zu überwachenden
gewünschten
chemischen Spezies abhängt.
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Wenn
die Gateelektrode 20 eine Legierung aus Gold und Palladium
aufweist, kann die Gateelektrode 20 sowohl Phosphin als
auch Arsin wahrnehmen oder chemisch damit reagieren. Andere geeignete
Materialien für
die Gateelektrode 20 weisen ein Metalloxid, wie zum Beispiel
Zinnoxid (SnO2) oder Titanoxid (TiO2), auf, sind jedoch nicht darauf begrenzt, oder
weisen eine dünne
Schicht eines Edelmetalls oder eines Übergangsmetalls, wie zum Beispiel
Platin, auf. Es ist ersichtlich, dass das für die Gateelektrode 20 verwendete
Material auch dotiert werden kann, um die Empfindlichkeit und die
Selektivität
der Gateelektrode 20 zu verbessern.
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Die
chemische Reaktivität
oder die Adsorptionskinetik und Desorptionskinetik der Gateelektrode 20 hängen von
der Temperatur der Gateelektrode 20 ab. Daher ist ein Heizelement 30 nahe
der Gateelektrode 20 vorgesehen, um die Temperatur der
Gateelektrode 20 gleichmäßig zu steuern und die Antwortzeit
und Empfindlichkeit des Sensors 10 zu verbessern. In der
in 1 gezeigten Ausführungsform
ist das Heizelement 30 oberhalb der Gateelektrode 20 angeordnet
und weist ein Material mit elektrischem Widerstand auf, wie zum
Beispiel Polysilizium, eine Nickel-Chrom-Legierung, stark dotiertes
Silizium, eine Tantallegierung oder Platin.
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Wenn
die Gateelektrode eine Gold- und Palladiumlegierung aufweist und
vorgesehen ist, Phosphin oder Arsin zu detektieren, erwärmt das
Heizelement 30 die Gateelektrode 20 auf etwa 80–120 Grad Celsius
(°C), um
die Empfindlichkeit des Sensors 10 für den Nachweis von Phosphin
oder Arsin zu verbessern. Das Heizelement 30 kann auch
verwendet werden, um die Gateelektrode 20 auf etwa 180–220°C zu erwärmen, um
die Gateelektrode 20 aufzufrischen oder zu regenerieren
und ihre Erholungszeit positiv zu beeinflussen, nachdem die Gateelektrode 20 das
Phosphin oder Arsin wahrgenommen hat. Das Heizelement 30 kann
auch verwendet werden, um den Widerstandstemperaturkoeffizienten für die Gateelektrode 20 zu
modifizieren oder einzustellen, um die Empfindlichkeit des Sensors 10 zu maximieren.
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Ein
Isolator 32 ist zwischen der Gateelektrode 20 und
dem Heizelement 30 vorgesehen oder angeordnet, um zwischen
ihnen eine elektrische Isolation vorzusehen. Der Isolator 32 weist
ein Nitrid, ein Oxid oder ein Oxynitrid auf. Ein dünnerer Isolator 32 schafft
für die
Gateelektrode 20 ein wirksameres Erwärmungsverhalten und reduziert
den Leistungsverbrauch des Sensors 10. Daher wird die Dicke
des Isolators 32 so gewählt,
dass der Leistungsverbrauch minimiert wird, während die elektrische Isolation
und die mechanische Stabilität
beibehalten bleiben.
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Ein
Temperatursensor 40, wie im Stand der Technik bekannt,
ist nahe dem Heizelement 30 vorgesehen, um die Temperatur
des Heizelementes 30 zu überwachen. In der in 1 gezeigten Ausführungsform
ist der Temperatursensor 40 oberhalb des Heizelementes 30 angeordnet.
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Ein
Spalt 22 ermöglicht
oder erlaubt es einem Fluid oder einem Gas (nicht dargestellt),
die Oberfläche 28 der
Gateelektrode 20 zu kontaktieren, indem es zwischen dem
Gateisolator 18 und der Gateelektrode 20 passiert.
Bei einer Ausführungsform weist
das Fluid oder das Gas eine Chemikalie auf, welche mit der Oberfläche 28 chemisch
reagiert, und diese chemische Reaktion ändert sowohl ein Oberflächenpotenzial
als auch eine elektrische Impedanz der Gatee lektrode 20.
Das Oberflächenpotenzial
der Gateelektrode 20 ist im Stand der Technik auch als Austrittsarbeit
bekannt und ist aufgrund der Exposition zur gemessenen Chemikalie
eine Funktion der Oberflächenpolarität der Gateelektrode 20.
Die elektrische Impedanz der Gateelektrode 20 ist im Stand der
Technik auch als ein Widerstand bekannt, ist weiterhin eine Funktion
des Diffusionsvermögens
der Chemikalie auf und in die Oberfläche 28 und ist auch eine
Funktion der Oberflächenzustände der
Gateelektrode 20, welche durch die Chemikalienexposition geändert werden.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
kann die chemische Reaktion zwischen der Oberfläche 28 und dem Gas
oder Fluid nur das Oberflächenpotenzial
der Gateelektrode 20 ändern,
während
die elektrische Impedanz der Gateelektrode 20 im Wesentlichen
konstant bleibt, oder umgekehrt. Wie nachfolgend detaillierter erklärt wird,
bestimmen die Zusammensetzung der Gateelektrode 20, die
spezifischen chemischen Spezies, welche mit der Gateelektrode 20 reagieren,
und die Konzentration der spezifischen chemischen Spezies, welche
vom Sensor 10 gemessen werden, ob nur das Oberflächenpotenzial,
nur die elektrische Impedanz oder sowohl das Oberflächenpotenzial
als auch die elektrische Impedanz sich ändern.
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Im
Betrieb werden die Gateelektrode 20, der Source-Kontakt 24 und
der Drain-Kontakt 26 typischerweise jeweils bei einer im
Wesentlichen konstanten Spannung unter Vorspannung gesetzt. Die im
Wesentlichen konstante Spannung der Gateelektrode 20 steuert
eine Stromstärke
im Kanalgebiet 34. Wenn sich jedoch das Oberflächenpotenzial
der Gateelektrode 20 als eine Folge der Reaktion mit einer Chemikalie
im Spalt 22 ändert,
wird die Schwellenwertspannung des Transistors oder Sensors 10 geändert, und
somit wird auch die Stromstärke
im Kanalgebiet 34 modifiziert. Daher ändert die Oberflächenpotenzialmodulation
den Strom im Kanalgebiet 34, während die Gateelektrode 20,
der Source-Kontakt 24 und der Drain-Kontakt 26 jeweils
bei einer im Wesentlichen konstanten Spannung unter Vorspannung
gesetzt verbleiben.
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Wenn
die Stromvariation im Kanalgebiet 34 mittels des Source-Kontaktes 24 und
Drain-Kontaktes 26 erfasst oder gemessen wird, kann eine Änderung
im Oberflächenpotenzial
der Gateelektrode 20 von der gemessenen Stromvariation
bestimmt werden, indem Techniken verwendet werden, welche im Stand
der Technik bekannt sind. Aus der Änderung im Oberflächenpotenzial
kann die Änderung
in der Konzentration einer Chemikalie im Spalt 22 bestimmt werden.
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Wie
aus der in 1 dargestellten
Ausführungsform
ersichtlich ist, sind Elektroden oder elektrische Anschlüsse 42 und 44 an
die Gateelektrode 20 gekoppelt. Während die Gateelektrode 20 mit
der im Wesentlichen konstanten Spannung unter Vorspannung gesetzt
wird, ermöglichen
es die elektrischen Anschlüsse 42 und 44,
die elektrische Impedanz oder den Widerstand der Gateelektrode 20 zu
bestimmen oder zu messen.
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Zum
Beispiel können
die elektrischen Verbindungen bzw. Anschlüsse 42 und 44 verwendet werden,
um einen im Wesentlichen konstanten Strom durch die Gateelektrode 20 zu
schicken, welche ein Widerstand ist. Dann können die elektrischen Anschlüsse 42 und 44 auch
verwendet werden, um den Spannungsabfall entlang der Gateelektrode 20 zu messen.
Die elektrische Impedanz oder der Widerstand der Gateelektrode 20 wird
berechnet, indem der gemessene Spannungsabfall durch den im wesentlichen
konstanten Strom, welcher durch die Gateelektrode 20 geschickt
wird, dividiert wird. Während der
im Wesentlichen konstante Strom durch die Gateelektrode 20 geschickt
wird, kann sich die entlang der Gateelektrode 20 gemessene
Spannung ändern, wenn
sich aufgrund einer Reaktion mit einer gewünschten Chemikalie der Widerstand
der Gateelektrode 20 ändert.
Daher wird eine Änderung
der entlang der Gateelektrode 20 gemessenen Spannung verwendet,
um eine Änderung
des Widerstandes entlang der Gateelektrode 20 zu bestimmen,
wodurch eine Änderung
in der Konzentration der Chemikalie angezeigt wird.
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Um
eine genauere Messung des Widerstandes der Gateelektrode 20 zu
schaffen, kann eine Vierpunkt-Messtechnik verwendet werden. Zum
Beispiel können
die elektrischen Anschlüsse 42 und 44 und
zwei zusätzliche
elektrische Anschlüsse
(nicht gezeigt) mit der Gateelektrode 20 gekoppelt werden. Bei
diesem Beispiel schicken die zwei zusätzlichen elektrischen Anschlüsse einen
im Wesentlichen konstanten Strom durch die Gateelektrode 20,
während mit
den elektrischen Anschlüssen 42 und 44 ein Spannungsabfall
entlang der Gateelektrode 20 gemessen wird.
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Dies
bedeutet zusammengefasst, dass Variationen im Oberflächenpotenzial
der Gateelektrode 20 und Variationen in der elektrischen
Impedanz der Gateelektrode 20 gemessen werden; um die Konzentration
einer spezifischen chemischen Spezies zu bestimmen. Die beiden Messungen
können
auch verwendet werden, um den Konzentrationsmessbereich des Sensors 10 zu
erweitern, wie nachfolgend erklärt
wird.
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In 2 ist eine Ausführungsform
des Betriebes des Sensors 10 dargestellt. In 2 repräsentiert eine Abszisse oder
X-Achse einen Graphen eine Konzentration einer Chemikalie "A" im Spalt 22, welche mit der
Oberfläche 28 der
Gateelektrode 20 chemisch reagiert. In 2 repräsentiert eine erste Ordinate
oder Y-Achse des Graphen einen Wert eines Oberflächenpotenzials für die Gateelektrode 20. Die
X-Achse weist die Einheit l/Kubikzentimeter (cm–3)
auf, während
die erste Y-Achse die Einheit Millivolt (mV) aufweist. Demgemäß stellt
eine Kurve 201 die Konzentration der chemischen Spezies "A" im Spalt 22 in Bezug zum Oberflächenpotenzial
der Gateelektrode 20 dar. Die Kurve 201 zeigt,
dass ein Zuwachs in der Konzentration der chemischen Spezies "A" eine Zunahme im Oberflächenpotenzial
der Gateelektrode 20 verursacht. Wie zuvor diskutiert worden ist,
wird das Oberflächenpotenzial
der Gateelektrode 20 aus einer Messung des Stroms im Kanalgebiet 34 berechnet.
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Der
Graph in 2 weist auch
eine zweite Ordinate oder Y-Achse auf, welche einen Gatewiderstand
oder eine elektrische Impedanz der Gateelektrode 20 repräsentiert.
Die zweite Y-Achse hat die Einheit Ohm (ω). Eine Kurve 202 zeigt,
dass der Gatewiderstand der Gateelektrode 20 zunimmt, wenn
die Konzentration der chemischen Spezies "A" im
Spalt 22 zunimmt.
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Werden
die Kurven 201 und 202 von 2 genauer betrachtet, so ist es für den Durchschnittsfachmann
ersichtlich, dass die Messungen des Oberflächenpotenzials und des elektrischen
Widerstandes zusammen verwendet werden, um den Konzentrationsmessbereich
des Sensors 10 auszuweiten. Das heißt, bei der in 2 dargestellten spezifischen Ausführungsform ändern kleinere
Konzentrationen der chemischen Spezies "A",
welche mit der Gateelektrode 20 reagieren, signifikant
das Oberflächenpotenzial
oder die Austrittsarbeit der Gateelektrode 20, haben jedoch
keinen signifikan ten Einfluss auf den Widerstand der Gateelektrode 20.
Während
das Oberflächenpotenzial
bei größeren Konzentrationen der
chemischen Spezies "A" einen Sättigungswert
erreicht, werden die Änderungen
im Widerstand der Gateelektrode 20 signifikanter. Daher
wird bei der in 2 dargestellten
Ausführungsform
die Oberflächenpotenzial-Variation
verwendet, um niedrigere Konzentrationen der chemischen Spezies "A" zu erfassen oder zu überwachen,
während
die Variation im Gatewiderstand dazu verwendet wird, höhere Konzentrationen
der chemischen Spezies "A" zu erfassen oder
zu überwachen.
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Somit
kann der Sensor 10 dazu verwendet werden, eine Chemikalie über einen
weiten Konzentrationsbereich zu erfassen oder zu überwachen. Dieser
vergrößerte Messbereich
wird, verglichen mit dem Stand der Technik, mit reduziertem Leistungsverbrauch
geschaffen. Anstatt einer Mehrzahl von Heizelementen wird ein einziges
Heizelement 30 verwendet, um die Betriebstemperatur zu
regulieren, um sowohl die Widerstandsänderung als auch die Oberflächenpotenzialänderung
zu messen. Demgemäß ist der
Sensor 10 aufgrund seines reduzierten Leistungsverbrauchs
für transportable
Anwendungen geeignet.
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In 3 ist eine andere Ausführungsform des
Betriebes des Sensors 10 dargestellt. Ein in 3 gezeigter Graph weist
eine Abszisse oder X-Achse auf, welche eine Konzentration einer
chemischen Spezies "B" im Spalt 22 repräsentiert,
und weist auch eine erste Ordinate oder Y-Achse auf, welche ein
Oberflächenpotenzial
der Gateelektrode 20 repräsentiert. Die X-Achse weist
die Einheit cm–3 und die erste Y-Achse
die Einheit mV auf. Demgemäß zeigt
eine Kurve 301 die Konzentration der chemischen Spezies "B" in Bezug auf das Oberflächenpotenzial
der Gateelektrode 20, wobei eine größere oder höhere Chemikalienkonzentration
ein größeres oder
höheres
Oberflächenpotenzial
zur Folge hat.
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Der
in 3 dargestellte Graph
weist auch eine zweite Ordinate oder Y-Achse auf, welche einen Widerstand
der Gateelektrode 20 repräsentiert und die Einheit ω aufweist.
Demgemäß wird mit
der Kurve 302 die Konzentration der chemischen Spezies "B" in Bezug gesetzt zum Gatewiderstand
der Gateelektrode 20, wobei eine höhere Chemikalienkonzentration einen
höheren
Gatewiderstand produziert.
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Es
sei angenommen, dass die chemische Spezies "A" von 2 in der Zusammensetzung ähnlich zur
chemischen Spezies "B" von 3 ist. Demgemäß reagiert die chemische Spezies "B", ähnlich
zur chemischen Spezies "A", auch mit der Gateelektrode 20.
Wie aus 3 ersichtlich
ist, ändern, oder
modifizieren niedrigere oder kleinere Konzentrationen der chemischen
Spezies "B" signifikant das Oberflächenpotenzial
der Gateelektrode 20, ändern jedoch
nicht signifikant den Widerstand der Gateelektrode 20.
Höhere
Konzentrationen der chemischen Spezies "B" beginnen,
den Widerstand der Gateelektrode 20 signifikant zu verändern, das
Oberflächenpotenzialsignal
der Gateelektrode 20 gelangt bei höheren Konzentrationen der chemischen
Spezies "B" jedoch in einen
Sättigungswert.
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Die
Zusammensetzung der Gateelektrode 20 kann mit zwei ähnlichen
chemischen Spezies reagieren, wie zum Beispiel Spezies "A" und "B".
Jedoch können
die Wirkungen der beiden ähnlichen
chemischen Spezies auf das Oberflächenpotenzial und den Widerstand
unterschiedlich sein, und dieser Unterschied kann verwendet werden,
um zwischen den beiden ähnlichen
chemischen Spezies zu unterscheiden. Wenn zum Beispiel die Graphen
von 2 und 3 verglichen werden, wird
der Durchschnittsfachmann erkennen, dass bei niedrigen Konzentrationen
der beiden chemischen Spezies "A" und "B" sich das Oberflächenpotenzial der Gateelektrode 20 auf ähnlichen
Weise verhält.
Jedoch wird der Durchschnittsfachmann ebenso erkennen, dass sich
der Widerstand der Gateelektrode 20 schneller ändert, wenn
die Gateelektrode 20 höheren
Konzentrationen der chemischen Spezies "A" im
Vergleich zur chemischen Spezies "B" ausgesetzt
oder exponiert ist. Demgemäß können die
Oberflächenpotenzialvariationen
und Gatewiderstandvariationen verglichen und einander gegenübergestellt
werden, um zwischen zwei ähnlichen
chemischen Spezies "A" und "B" zu unterscheiden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es daher ersichtlich, dass ein verbesserter Sensor
geschaffen worden ist, welcher die im Stand der Technik bekannten
Nachteile überwindet.
Die vorliegende Erfindung beseitigt die Einschränkungen der Detektionsbereiche
und Ungenauigkeiten von Sensoren nach dem Stand der Technik. Die
vorliegende Erfindung schafft Multi-Messfähigkeiten, um den Detektions-
bzw. Messbereich von Chemikalienkonzentrationen zu erweitern und
um Sensorantwortzeit, -empfindlichkeit und -selektivität zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung verwendet Oberflächenpotenzialeigenschaften,
um niedrigere Konzentrationen einer chemischen Spezies zu messen,
und verwendet Widerstandseigenschaften, um höhere Konzentrationen der gleichen
chemischen Spezies zu messen.
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Die
vorliegende Erfindung verwendet auch Oberflächenpotenzial- und Widerstandseigenschaften,
um das Vorhandensein einer spezifischen chemischen Spezies zu bestimmen,
und um zwischen zwei ähnlichen
chemischen Spezies zu unter scheiden. Weiterhin ist die vorliegende
Erfindung aufgrund ihres reduzierten Leistungsverbrauchs auch für transportable
Anwendungen geeignet. Darüber
hinaus ist die vorliegende Erfindung kostengünstig und kann hergestellt
werden, indem konventionelle Halbleiterfertigungstechniken verwendet
werden.
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Während die
Erfindung mit Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen besonders dargestellt
und beschrieben worden ist, ist es für den Durchschnittsfachmann
ersichtlich, dass Änderungen
in der Form und im Detail gemacht werden können, ohne den Schutzumfang
der Erfindung zu verlassen. Während die
Graphen von 2 und 3 Chemikalienkonzentrationen
versus Oberflächenpotenzial
darstellen, ist es zum Beispiel ersichtlich, dass auch eine ähnliche
Darstellung der Chemikalienkonzentration versus Kanalstrom verwendet
werden kann.