氧化钛栅介质离子敏场效应管pH传感器的研制
Research and Exploration in Laboratory（2023）
Abstract
为了满足微量溶液的检测需求以及解决部分pH传感器灵产品敏度低、尺寸较大以及抗干扰性差的问题,研制了一种氧化钛(TiO2)栅介质离子敏场效应管pH传感器.该传感器的沟道层为铟镓锌氧化物(InGaZnO)薄膜,顶栅介质为氧化钛(TiO2)薄膜,源极和漏极均为金属铝(Al)薄膜;InGaZnO薄膜和TiO2 薄膜均由射频磁控溅射工艺制成,Al薄膜由电子束蒸发沉积工艺制成,3 种薄膜材料均通过光刻、刻蚀工艺图形化.传感器具有体积小、灵敏度高、抗干扰性强的优点,尺寸仅为10 mm×15 mm,在室温(25±1)℃条件下,用半导体参数测试仪测得器件在不同pH值(4～10)溶液中的平均灵敏度为63.25 mV/pH,在K+、Cl-、Na+、SO42-离子干扰下的电压漂移量为相同浓度H+离子干扰下的 3%,满足当前生物医学、食品加工等领域的pH值检测需求.
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indium gallium zinc oxide,titanium oxide,pH sensor,ion-sensitive field-effect transistor,RF magnetron sputtering
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