CN116203098A - 铁电fet气体传感器及其制备与调控方法 - Google Patents

铁电fet气体传感器及其制备与调控方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种铁电FET气体传感器及其制备与调控方法，所述铁电FET气体传感器包括衬底、位于衬底上的栅极、位于栅极上的铁电体介电层、位于铁电体介电层上的气体敏感层、及位于气体敏感层上的源极和漏极，所述栅极上施加有脉冲栅压以调控铁电体介电层的极化方向及强度，从而实现对气体敏感层的初始状态及气体解吸附速度的调控。

Description

铁电FET气体传感器及其制备与调控方法
技术领域
本发明属于气体传感器技术领域，具体涉及一种铁电FET(Field EffectTransistor，场效应晶体管)气体传感器及其制备与调控方法。
背景技术
随着工业的飞速发展中所生产、排放的污染气体已经成为全球性的环境问题，并伴随着人身安全隐患，如何实时、跟踪检测大气环境中的污染物已成为各国政府的重点发展领域。气敏材料作为气体传感器中的核心组成部分，成为当下国内外的研究热点。金属氧化物因其高稳定性以及制备成本低廉是最常使用的一类气敏材料，但金属氧化物的高温工作环境以及广谱响应特性，导致器件的功耗较高且选择性较差。而二维材料由于具有优异的物理化学特性、大的比表面积以及较高的表面化学活性常被应用于制备室温气体传感器，极大地降低了器件的能耗。但是，目前二维材料气体传感器的灵敏度，尤其是器件的恢复速度仍有待进一步提高。
二维材料气体传感器的灵敏度与气体分子在其表面的吸附能(Eads)息息相关，而气体在材料表面的解吸附时间(τ)与其吸附能是呈指数相关的，如公式(1)和(2)所示：
Eads ＝ Etotal-(Egas+Ematerial) (1)
τ ＝ υ0 -1exp(-Eads/kBT) (2)
其中，Etotal、Egas和Ematerial分别为吸附后体系的能量以及气体分子和敏感材料的能量。kB是玻尔兹曼常数，T为绝对温度，υ0为尝试频率常取常数1012s-1。当Eads为负值时表明气体分子易于吸附在材料表面，反之，当Eads为正值时表明气体分子难以吸附在材料表面。因此，常通过调控敏感材料的物化性质以及表面活性来降低某一气体在材料表面的吸附能以提升器件的选择性以及灵敏度。然而，由公式(2)可知当吸附能降低时，势必会导致气体分子的解吸附速度呈指数级增加。因此，如何兼顾器件的灵敏度、选择性以及快速的恢复速度仍是目前二维材料基室温气体传感器的关键科学问题之一。在不牺牲器件灵敏度的情况下，开发普适的策略提升器件的恢复速度具有非常重要的意义。
因此，针对上述技术问题，有必要提供一种铁电FET气体传感器及其制备与调控方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铁电FET气体传感器及其制备与调控方法，以实现室温、低功耗、快速响应的气体传感器。
为了实现上述目的，本发明一实施例提供的技术方案如下：
一种铁电FET气体传感器，所述铁电FET气体传感器包括衬底、位于衬底上的栅极、位于栅极上的铁电体介电层、位于铁电体介电层上的气体敏感层、及位于气体敏感层上的源极和漏极，所述栅极上施加有脉冲栅压以调控铁电体介电层的极化方向及强度，从而实现对气体敏感层的初始状态及气体解吸附速度的调控。
一实施例中，所述铁电体介电层的材料为居里温度高于30℃的铁电体，厚度为0～300nm；和/或，所述气体敏感层的材料为二维半导体材料，厚度为0～50nm。
一实施例中，所述铁电体介电层的材料为陶瓷铁电体、钙钛矿铁电体、二维铁电体中的任意一种，厚度为0～300nm；和/或，所述气体敏感层的材料为MoS2、WS2、WSe2、SnS、SnS2、In3Se2、VS2、ReS2、Sn2S3、InSe、VSe2、石墨烯、黑磷二维层状半导体材料的任意一种，厚度为0～50nm。
一实施例中，所述衬底的材料为硅、二氧化硅、氮化硅、氮化镓、金属氧化物陶瓷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷中的任意一种；和/或，
所述栅极的材料为金、银、铂、铜、铝、钼、钛、铬、石墨烯中的任意一种或多种，厚度为0～50nm；和/或，
所述源极及漏极的材料为金、银、铂、铜、铝、钼、钛、铬中的任意一种或多种，厚度为0～350nm。
一实施例中，所述栅极为单一电极或多个平行电极。
一实施例中，所述源极和漏极在竖直方向上的投影位于栅极、铁电体介电层及气体敏感层内部。
一实施例中，所述气体敏感层的初始状态及气体解吸附速度通过脉冲栅压的大小、时间及脉冲个数进行调控，脉冲栅压的大小为-60V～60V，时间为0～1000s，脉冲个数为0～500个。
本发明另一实施例提供的技术方案如下：
一种铁电FET气体传感器的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
S1、提供一衬底，在衬底上形成栅极；
S2、在栅极上形成铁电体介电层；
S3、在铁电体介电层形成气体敏感层；
S4、在气体敏感层上形成源极和漏极。
一实施例中，所述步骤S1中的栅极通过微机械加工工艺溅射金属或转移刻蚀技术制备而得；和/或，
所述步骤S2中的铁电体介电层通过化学原子沉积或溅射后快速退火制备而得，或通过定位转移制备而得；和/或，
所述步骤S3中的气体敏感层通过化学气相沉积、原子沉积制备而得，或通过定位转移制备而得；和/或，
所述步骤S4中的源极和漏极通过微纳机械加工工艺制备而得。
本发明又一实施例提供的技术方案如下：
一种铁电FET气体传感器的调控方法，所述铁电FET气体传感器为上述的铁电FET气体传感器，所述调控方法包括以下步骤：
于铁电FET气体传感器的栅极上施加脉冲栅压；
通过脉冲栅压的大小、时间及脉冲个数，调控铁电体介电层的极化方向及强度，从而实现对气体敏感层的初始状态及气体解吸附速度的调控；
其中，脉冲栅压的大小为-60V～60V，时间为0～1000s，脉冲个数为0～500个。
本发明具有以下有益效果：
本发明的气体传感器采用铁电体作为介电层，与传统FET器件相比，铁电体的非易失性特性，可以只需提供脉冲栅压而非恒定栅压便能实现对器件的p型和n型调控；
此外，铁电体的自发极化效应使其具备在弱极化状态下对敏感材料不同区域内进行n型和p型调控，即实现对敏感材料中p-n同质结的数量进行调控，此乃传统FET传感器无法实现的。因此，铁电FET气体传感器相比于传统FET器件，可更多维度的调控敏感材料的初始状态，从而实现对传感器的灵敏度、选择性进行可编程调控，并在一定程度上可以降低器件的功耗。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中铁电FET气体传感器的结构示意图；
图2为本发明中铁电FET气体传感器制备方法的流程示意图；
图3为本发明实施例1中铁电FET气体传感器的结构示意图；
图4为本发明实施例1中衬底表面形成的栅极及对准标记的示意图；
图5a、5b分别为本发明实施例1中脉冲栅压对MoS2进行p型或n型调控的示意图；
图6a、6b分别为现有技术中电阻式气体传感器和本发明实施例1中铁电FET气体传感器对1ppm NO2的动态响应曲线；
图7a、7b分别为本发明实施例2中铁电FET气体传感器的光学照片和铁电体对SnS2电学调控的转移输出曲线；
图8为本发明实施例3中铁电FET气体传感器的结构示意图；
图9为本发明实施例3中脉冲栅压对MoS2进行p-n同质结调控的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
参图1所示，本发明公开了一种铁电FET气体传感器，包括衬底10、位于衬底上的栅极20、位于栅极上的铁电体介电层30、位于铁电体介电层上的气体敏感层40、及位于气体敏感层上的源极50和漏极60。
参图2所示，本发明还公开了一种铁电FET气体传感器的制备方法，包括以下步骤：
S1、提供一衬底，在衬底上形成栅极；
S2、在栅极上形成铁电体介电层；
S3、在铁电体介电层形成气体敏感层；
S4、在气体敏感层上形成源极和漏极。
本发明中铁电FET气体传感器的栅极上施加有脉冲栅压(VG)以调控铁电体介电层30的极化方向及强度，从而实现对气体敏感层40的初始状态及气体解吸附速度的调控。
以下对本发明中铁电FET气体传感器及其制备方法进行详细说明。
本发明中的栅极通过微机械加工工艺溅射金属或转移刻蚀技术制备而得。
其中，衬底为晶圆级芯片衬底，材料为硅、二氧化硅、氮化硅、氮化镓、金属氧化物陶瓷、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)中的任意一种；栅极的材料为金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、钛(Ti)、铬(Cr)、石墨烯等中的任意一种或多种，厚度为0～50nm。
本发明中的铁电体介电层通过化学原子沉积或溅射后高温快速退火制备而得，或通过定位转移二维铁电体材料而得。
其中，铁电体介电层的材料为居里温度高于常温(30℃)的铁电体，可以为陶瓷铁电体、钙钛矿铁电体、二维铁电体等中的任意一种，厚度为0～300nm。
本发明中的气体敏感层通过化学气相沉积、原子沉积制备而得，或通过定位转移二维材料而得。
其中，气体敏感层的材料为二维半导体材料，可以为MoS2、WS2、WSe2、SnS、SnS2、In3Se2、VS2、ReS2、Sn2S3、InSe、VSe2、石墨烯、黑磷等具有半导体特性的二维材料中的任意一种，厚度为0～50nm。
本发明中的源极和漏极通过微纳机械加工工艺制备而得，具体通过旋涂光刻胶、曝光技术、显影、蒸镀或溅射金属、剥离等工艺完成源极和漏极的制备。
其中，源极及漏极的材料为金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、铜(Cu)、铝(Al)、钼(Mo)、钛(Ti)、铬(Cr)等中的任意一种或多种，厚度为0～350nm。
根据敏感材料、待测气体分子的特性，在测试前利用脉冲栅压调控铁电体的极化方向以及强度，从而通过铁电体的极化强度对敏感材料进行p型、n型调控以及p-n同质结数量调控，以实现可编程的调控器件的灵敏度以及选择性。其中脉冲栅压的大小为-60V～60V，时间为0～1000s，脉冲个数为0～500个。
根据敏感材料、待测气体分子的特性，在气体解吸附阶段利用脉冲栅压调控铁电体的极化方向以及强度，实现可编程调控气体的解吸附速度和器件的恢复速度。其中脉冲栅压的大小为-60V～60V，时间为0～1000s，脉冲个数为0～500个。
本发明气体传感器的灵敏度、选择性可编程调控的原理如下：利用铁电体的非易失性特性，利用脉冲栅压调控铁电体的极化强度以及方向，进而利用铁电体的极化电场对敏感材料进行p型、n型以及p-n同质结数量的调控，从而调控器件的灵敏度以及选择性。器件的恢复速度的可编程的原理如下：在解吸附阶段调控铁电体的极化电场强度以及方向，从而调控敏感材料中载流子的浓度，改变气体分子在材料表面吸附能，进而实现对其解吸附速度的调控。此外，通过双底电极分区域调控铁电体的极化方向可以实现光伏型自驱动检测气体的能力，极大地降低器件的功耗。
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
参图3所示，本实施例中的铁电FET气体传感器包括衬底10、位于衬底上的栅极20、位于栅极上的铁电体介电层30、位于铁电体介电层上的气体敏感层40、及位于气体敏感层上的源极50和漏极60。
其中，栅极为单一电极，材料为金属；铁电体介电层的材料为二维铁电体材料CuInP2S6，厚度为30nm；气体敏感层的材料为二维半导体材料MoS2，厚度不大于5nm；源极和漏极为Ti/Au金属。
本实施例中铁电FET气体传感器的制备方法具体如下：
1.在衬底上利用微纳加工技术制备金属栅极以及后续制备源漏电极所需的对准标记(本实施例以含有氧化硅的硅片衬底为例，在其他实施例中，可以根据实际需要进行选择)。
定制含有栅极以及对准标记的光刻板图案，在衬底上旋涂一层光刻胶，使用光刻机对含有光刻胶的衬底进行紫外曝光，然后通过显影、去残胶在衬底上形成所需的光刻胶图案。最后采用蒸镀或者磁控溅射的方式制备如图4所示的金属栅极电极，其中，A1、A2、B1、B2为大对准标记，阵列化的黑色小框为高精度对准标记。
2.在含有金属栅极以及对准标记的基础上转移二维铁电体材料作为介电层(本实施例以CuInP2S6铁电体为例，在其他实施例中，可以根据实际需要进行选择)。
采用胶带手撕CuInP2S6晶体，然后将晶体片层转移到PDMS上，通过光学显微镜观察所得到的晶体片层，选取合适尺寸、厚度的CuInP2S6薄膜利用转移台定位转移到制备好的底电极上，露出电极的一端约3μm以上的区域以便后续制备引线电极。本实施例中CuInP2S6薄膜的厚度优选为30nm，宽度优选为25μm以上，长度优选为15μm以上。
3.在铁电体介电层表面转移二维半导体材料作为气体敏感层(本实施例以MoS2为例，在其他实施例中，可以根据实际需要进行选择)。
采用胶带手撕MoS2晶体，然后将晶体片层转移到PDMS上，通过光学显微镜观察所得到的晶体片层，选取合适尺寸、厚度的MoS2薄膜利用转移台定位转移到铁电体表面正对栅极处。此处MoS2薄膜的厚度优选为5nm以下，薄膜尺寸大小优选为小于栅极被铁电体覆盖区域的大小。
4.在完成二维半导体材料的转移后，制备源极、漏极以及栅极的测试电极(本实施例的源极和漏极以Ti/Au金属电极为例，在其他实施例中可根据所使用二维半导体材料的功函数进行选择)。
完成铁电体以及二维半导体材料转移之后，拍摄其光学照片，结合步骤1中制备的对准标记，明确铁电体介电层、气体敏感层、栅极的所在位置完成源极与漏极的位置、电极沟道间距、以及栅极测试电极位置的图纸设计。然后在衬底上旋涂聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，使用电子束曝光技术，后续通过显影，溅射或蒸镀金属电极，剥离等工艺完成源极、漏极和栅极测试电极的制备。
当然，在其他实施例中可以不设置栅极测试电极。
本实施例中的气体传感器可以通过脉冲栅压调控器件对NO2气体分子的灵敏度和选择性。
在完成器件的制备之后，测试器件对NO2气体响应之前，利用脉冲栅压VG调控铁电体的极化状态，在铁电体内形成面外的铁电极化电场，对MoS2进行p型或n型调控分别如图5a、5b所示。鉴于MoS2属于n型半导体以及NO2属于氧化性气体，因此在测试前通过脉冲栅压将铁电体的极化电场方向调整为向上的方向，实现对MoS2的n型调控，有利于降低气体分子的吸附能，使器件在测试阶段提升对NO2的灵敏度。而当器件处于解吸附阶段时，将铁电极化电场极化方向短时内调整为向下，实现对MoS2的p型调控，提升气体分子的解吸附速度以及器件的恢复速度。
图6a为现有技术中以MoS2为敏感材料制备的电阻式气体传感器对1ppm NO2的动态响应曲线，图6b为本实施例中CuInP2S6/MoS2铁电FET气体传感器对1ppm NO2的动态响应曲线，测试前提供一个-1.2V、20s的脉冲栅压，利用形成的铁电极化电场对MoS2进行n型调控，在解吸附阶段提供+1.5V、10ms，-1.2V、1s五次循环脉冲栅压提升器件的解吸附速度。与电阻式气体传感器相比，铁电FET气体传感器的灵敏度以及恢复速度均有所提升。
实施例2：
本实施例中铁电FET气体传感器的结构和制备方法与实施例1类似，区别之处在于本实施例采用石墨烯作为栅极，采用SnS2作为材料敏感层。图7a所示为使用石墨烯作为栅极，CuInP2S6为铁电体，SnS2为二维半导体敏感材料的器件光学照片，图7b为该器件在空气气氛下测试的转移输出曲线，可以看出明显的铁电回滞曲线，证明铁电体能有效调控SnS2的电学特性。
本实施例中采用手撕-转移技术在衬底上转移薄层石墨烯，作为栅极，SnS2薄膜的制备方法与MoS2薄膜类似，此处不再进行赘述。
实施例3：
参图8所示，本实施例中的铁电FET气体传感器包括衬底10、位于衬底上的栅极、位于栅极上的铁电体介电层30、位于铁电体介电层上的气体敏感层40、及位于气体敏感层上的源极50和漏极60。
与实施例1不同的是，本实施例中的栅极为双平行电极，包括第一栅极21和第二栅极22，其余的器件结构和制备方法均与实施例1相同，此处不再进行赘述。
本实施例中分别调控第一栅极和第二栅极上的脉冲栅压VG1和VG2，实现对NO2高性能光伏型自驱动检测。
在完成器件的制备之后，器件对NO2气体响应之前，利用脉冲栅压调控铁电体的极化状态，在铁电体内形成面外的铁电极化电场，从而实现对不同区域的MoS2进行p型或n型调控如图9所示。从而在两界面处形成p-n同质结势垒，产生内建电势，形成光伏型气体传感器。因为p型调控区域的敏感材料对NO2的吸附很弱，n型调控区域对NO2吸附较强，因此，在后续的气敏解吸附过程中则只需对n型调控区域的铁电体的极化方向和强度进行调控，从而实现光伏型自驱动检测的同时提升器件的解吸附速度。
应当理解的是，本实施例中以两个平行的栅极为例进行说明，在其他实施例中栅极的数量及分布可以根据实际需要进行选择，凡是通过对不同区域进行调控的方案均属于本发明所保护的范围。
本发明设计的气体传感器的结构，以铁电体为介电层，利用其非易失性以及自发极化效应，可以采用脉冲栅压的方式实现对其面外的极化方向以及强度进行调控，从而利用其产生的极化电场对对敏感层进行p型、n型、以及p-n同质结的数量进行调控，从而实现对器件的灵敏度以及选择性进行调控。此外，在解吸附阶段，通过脉冲栅压瞬时调控铁电体的极化电场强度以及方向可以有效地调控器件的解吸附速度。并且，通过设计平行的双底电极还可以实现光伏型自驱动检测气体分子。铁电FET新型气体传感器的多维度调控，对低功耗室温气体传感的发展和应用具有重要意义。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的气体传感器采用铁电体作为介电层，与传统FET器件相比，铁电体的非易失性特性，可以只需提供脉冲栅压而非恒定栅压便能实现对器件的p型和n型调控；
此外，铁电体的自发极化效应使其具备在弱极化状态下对敏感材料不同区域内进行n型和p型调控，即实现对敏感材料中p-n同质结的数量进行调控，此乃传统FET传感器无法实现的。因此，铁电FET气体传感器相比于传统FET器件，可更多维度的调控敏感材料的初始状态，从而实现对传感器的灵敏度、选择性进行可编程调控，并在一定程度上可以降低器件的功耗。
本发明阐述的脉冲栅压测试方案，主要是在器件工作之前以及器件恢复阶段调控敏感材料的灵敏度、选择性以及恢复速度，是一种具有普适性调控器件性能的测试方案。
上面结合附图阐述的具体实施方式描述了示例性实施例，但并不表示可以实现的或者落入权利要求书的保护范围的所有实施例。在整个本说明书中使用的术语“示例性”意味着“用作示例、实例或例示”，并不意味着比其它实施例“优选”或“具有优势”。出于提供对所描述技术的理解的目的，具体实施方式包括具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中，为了避免对所描述的实施例的概念造成难以理解，公知的结构和装置以框图形式示出。
本公开内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本公开内容。对于本领域普通技术人员来说，对本公开内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本公开内容的保护范围的情况下，将本文所对应的一般性原理应用于其它变型。因此，本公开内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

Claims (10)

1.一种铁电FET气体传感器，其特征在于，所述铁电FET气体传感器包括衬底、位于衬底上的栅极、位于栅极上的铁电体介电层、位于铁电体介电层上的气体敏感层、及位于气体敏感层上的源极和漏极，所述栅极上施加有脉冲栅压以调控铁电体介电层的极化方向及强度，从而实现对气体敏感层的初始状态及气体解吸附速度的调控。
2.根据权利要求1所述的铁电FET气体传感器，其特征在于，所述铁电体介电层的材料为居里温度高于30℃的铁电体，厚度为0～300nm；和/或，所述气体敏感层的材料为二维半导体材料，厚度为0～50nm。
3.根据权利要求1所述的铁电FET气体传感器，其特征在于，所述铁电体介电层的材料为陶瓷铁电体、钙钛矿铁电体、二维铁电体中的任意一种，厚度为0～300nm；和/或，所述气体敏感层的材料为MoS2、WS2、WSe2、SnS、SnS2、In3Se2、VS2、ReS2、Sn2S3、InSe、VSe2、石墨烯、黑磷二维层状半导体材料中的任意一种，厚度为0～50nm。
4.根据权利要求1所述的铁电FET气体传感器，其特征在于，所述衬底的材料为硅、二氧化硅、氮化硅、氮化镓、金属氧化物陶瓷、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚二甲基硅氧烷中的任意一种；和/或，
所述栅极的材料为金、银、铂、铜、铝、钼、钛、铬、石墨烯中的任意一种或多种，厚度为0～50nm；和/或，
所述源极及漏极的材料为金、银、铂、铜、铝、钼、钛、铬中的任意一种或多种，厚度为0～350nm。
5.根据权利要求1所述的铁电FET气体传感器，其特征在于，所述栅极为单一电极或多个平行电极。
6.根据权利要求1所述的铁电FET气体传感器，其特征在于，所述源极和漏极在竖直方向上的投影位于栅极、铁电体介电层及气体敏感层内部。
7.根据权利要求1所述的铁电FET气体传感器，其特征在于，所述气体敏感层的初始状态及气体解吸附速度通过脉冲栅压的大小、时间及脉冲个数进行调控，脉冲栅压的大小为-60V～60V，时间为0～1000s，脉冲个数为0～500个。
8.一种铁电FET气体传感器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
S1、提供一衬底，在衬底上形成栅极；
S2、在栅极上形成铁电体介电层；
S3、在铁电体介电层形成气体敏感层；
S4、在气体敏感层上形成源极和漏极。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中的栅极通过微机械加工工艺溅射金属或转移刻蚀技术制备而得；和/或，
所述步骤S2中的铁电体介电层通过化学原子沉积或溅射后快速退火制备而得，或通过定位转移制备而得；和/或，
所述步骤S3中的气体敏感层通过化学气相沉积、原子沉积制备而得，或通过定位转移制备而得；和/或，
所述步骤S4中的源极和漏极通过微纳机械加工工艺制备而得。
10.一种铁电FET气体传感器的调控方法，所述铁电FET气体传感器为权利要求1～8中任一项所述的铁电FET气体传感器，其特征在于，所述调控方法包括以下步骤：
于铁电FET气体传感器的栅极上施加脉冲栅压；
通过脉冲栅压的大小、时间及脉冲个数，调控铁电体介电层的极化方向及强度，从而实现对气体敏感层的初始状态及气体解吸附速度的调控；
其中，脉冲栅压的大小为-60V～60V，时间为0～1000s，脉冲个数为0～500个。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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