AlGaInP/InGaAs互补共集成赝形掺杂沟道场效应晶体管的氢气传感特性

摘要： 本文展示了Al0.25Ga0.25In0.5P/In0.1Ga0.9As互补共集成赝形掺杂沟道场效应晶体管的氢传感器件及逻辑特性。由于Al0.25Ga0.25In0.5P/In0.1Ga0.9As异质结处存在较大的导带（价带）不连续性，并采用小禁带宽度的In0.1Ga0.9As沟道层，该研究中的n沟道（p沟道）器件能提供高栅极势垒高度，从而避免电子（空穴）从沟道注入栅区。在氢气环境中，n沟道（p沟道）晶体管的氢分子会吸附并解离于Pd催化金属表面，随后氢原子快速扩散至MS界面形成偶极子，降低（升高）栅极势垒高度并增强（减弱）漏极电流。该n沟道（p沟道）器件在空气和9800ppm氢气浓度下，漏极电流为0.1mA/mm时的阈值电压分别为0.67（0.05）V和0.38（-0.26）V。检测到氢气时，反相器特性明显左移，VOH和VIH值降低。