استفاده از Floating Gate MOSFET بعنوان سنسور تشخیص گازها

در این مقاله از FG-MOSFET که در مجاورت گیت آن واکنش شیمیایی بین گاز و اکسید فلز رخ می دهد بعنوان سنسور گاز استفاده می شود. هرچه غلظت مولکولهای گاز در مجاورت گیت ترانزیستور ماسفت بیشتر باشند، الکترونهای بیشتری در سطح گیتجذب شده و جریان تحریک بیشتر می شود. جهت ساخت این سنسور الکترونیکی که در رده سنسورهای نیمه هادی الکتروشیمی قرار می گیرد، از تکنولوژی CMOS استفاده شده و مدارات بایاس، کنترلی و پردازش سیگنال روی همان پایه نیمه هادی )سلیسیم(که ماسفت حساس به گاز قرار دارد ساخته شده است. چون واکنش شیمیایی گاز مورد سنجش با اکسیدفلز در گیت ماسفت نیاز بهحرارت بالاتر از 222 دارد، از یک میکروهیتر که با ولتاژ بایاس CMOS حرارات بالا و کنترل شده ایجاد کند استفاده شده است. این میکروهیتر و عایق حرارتی جهت تضمین دمای اتاق برای کارکردسایر مدارات توسط تکنولوژی MEMS ساخته شده است. این سنسور با استفاده از تکنولوژی MEMS همراه با تکنولوژی استاندارد CMOS رده و کلاسی جدید و مدرن از سنسورهای گازیالکترونیک است. جهت تحلیل رفتار ، بایاس و کالیبره این ماسفت گیت شناور، ابتدا یک سنسور مقاومتی نیمه هادی با استفاده از لایه 3O2Fe سری با گیت یک ماسفت معمولی معادل با -FGMOSFET در مجاورت غلظت های مختلف : صفر، 250 و 500ppm گاز پروپان در حضور رطوبت 02 درصد استفاده شده و تغییر ولتاژ در لایه حساس بترتیب برابر با -2.82v و -4.33v و -10.53v بوده است.در پایان این تحلیل برای FG-MOSFET تعمیم شده است.

کلیدواژه ها:

سنسور گاز ، FG-MOSFET ، CMOS و MEMS