Entwicklung einer ISFET-Grundstruktur für Anwendung in aggressiver und hochkorrosiver Umgebung unter hohen Überpotentialen (anodisch und kathodisch) bestehend aus einer InAIN/GaN HEMT-Kanalstruktur und Optimierung der Elektrodeneigenschaften durch Modifik

开发 ISFET 基本结构，用于高过电势（阳极和阴极）下的侵蚀性和高腐蚀性环境，由 InAIN/GaN HEMT 沟道结构组成，并通过修改优化电极性能

• 批准号: 109424006
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Erhard Kohn
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Elektronische Bauelemente und Schaltungen (EBS)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2008-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/109424006?language=en
• 关键词: Entwicklung; einer; ISFET; Grundstruktur; Anwendung

In diesem Projekt soll eine inerte ISFET Struktur für den Einsatz in flüssigen Medien unter Extrembedingung entwickelt werden. Zu solchen Extrembedingungen gehören einerseits aggressive und hochkorrosive Medien und andererseits der Betrieb bei hohen anodischen oder kathodischen Überpotentialen. Dafür ist Diamant mit Sauerstoff abgesättigter Oberfläche als Elektrodenmaterial ideal geeignet. Allerdings sind Feldeffekttransistoren in Diamant immer noch technologisch problematisch und hier wäre eine Integration mit einem anderen Halbleitermaterial wünschenswert. Dabei muß Diamant, um elektrochemisch inerte Materialeigenschaften zu besitzen, bei ca. 700 °C (in fast reiner Wasserstoffatmosphäre) abgeschieden werden. Diese Bedingungen waren bisher weitgehend inkompatibel mit den Herstellungsbedingungen von Feldeffekttransistoren auf üblichen Halbleitermaterialien wie Si, GaAs und GaN. Um diesen Temperaturbereich nutzen zu können, soll hier die gitterangepasste InAnN/GaN-Heterostruktur eingesetzt werden. In ersten Vorversuchen konnte das Konzept bereits bestätigt werden und die Arbeiten können also bereits hier ansetzen. D. h. es soll das Potential dieser neuen ISFET-Struktur analysiert werden. Dazu gehören Fragen der Empfindlichkeitsgrenze und des Verhaltens bei hohen anodischen oder kathodischen Überpotentialen ebenso wie die Funktional isierung der Diamantelektrodenoberfläche mit Nanostrukturen sowie der Betrieb auf potentiometrischer und amperometrischer Basis. Insbesondere der Betrieb auf amperometrischer Basis (der mit herkömmlichen MOSFETs nicht möglich ist) sollte neue Möglichkeiten eröffnen.Die Hetereostrukturen für dieses Vorhaben sollen von der Arbeitsgruppe von Herrn Prof. Nicolas Grandjean an der EPFL (Lausanne) hergestellt werden.

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项目成果

Ultrathin InAlN/GaN heterostructures on sapphire for high on/off current ratio high electron mobility transistors

蓝宝石上超薄 InAlN/GaN 异质结构，用于高开/关电流比高电子迁移率晶体管

• DOI: 10.1063/1.4808260
• 发表时间: 2013
• 期刊: Journal of Applied Physics
• 影响因子: 3.2
• 作者: L. Lugani;J.-F. Carlin;M. A. Py;D. Martin;F. Rossi;G. Salviati;P. Herfurth;E. Kohn;J. Bläsing;A. Krost;N. Grandjean
• 通讯作者: N. Grandjean