CN1330968C - 基于p型金属氧化物半导体管结构的微电场传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于采集电场信号的基于P型金属氧化物半导体管结构的微电场传感器，包括n型衬底，在衬底上设有共平面的两个重掺杂的P型接触区，在重掺杂的P型接触区上为金属引线，在这两个重掺杂的P型接触区之间设有P型沟道且分别与之相连，在P型接触区及P型沟道的表面设有SiO2层，本发明具有如下优点：利用掺杂半导体中电荷的漂移原理，静态地感应电场，从而提高了电场检测的可靠性；利用高宽长比的沟道以及在沟道上加微小的电流，提高了电场检测的分辨率。

Description

基于P型金属氧化物半导体管结构的微电场传感器
技术领域
本发明涉及一种用于采集电场信号的传感器，尤其涉及一种基于P型金属氧化物半导体管结构的微电场传感器。
背景技术
现有的电场微传感器的感应原理主要是动态感应的原理，即使用谐振结构交替地阻挡感应电场的导体，从而产生感应电流。这种动态感应的电场微传感器的主要缺陷是：(1)由于微谐振结构对工艺线要求较高，并且活动结构的封装较困难，因此使用这种结构的电场微传感器其可靠性较差。(2)采用动态感应电场的原理使得其分辨率不高(目前报道的最高分辨率为630V/m)。
发明内容
本发明提供一种灵敏度高、可靠性高的基于P型金属氧化物半导体管结构的微电场传感器。
本发明采用如下技术方案：
一种用于采集电场信号的基于P型金属氧化物半导体管结构的微电场传感器，包括n型衬底，在衬底上设有共平面的两个重掺杂的P型接触区，在重掺杂的P型接触区上为金属引线，在这两个重掺杂的P型接触区之间设有P型沟道且分别与之相连，在P型接触区及P型沟道的表面设有SiO2层。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明利用掺杂半导体中电荷的漂移原理(正电荷沿电场方向运动，负电荷逆电场方向运动)，静态地感应电场，从而提高了电场检测的可靠性。
(2)本发明利用高宽长比的沟道以及在沟道上加微小的电流，提高了电场检测的分辨率。
附图说明
图1是本发明的主视图。
图2是本发明的俯视图。
具体实施方式
一种用于采集电场信号的基于P型金属氧化物半导体管结构的微电场传感器，包括n型衬底1，在衬底I上设有共平面的两个重掺杂的P型接触区3，在重掺杂的P型接触区3上为金属引线5，在这两个重掺杂的P型接触区之间设有P型沟道2且分别与之相连，在P型接触区3及P型沟道2的表面设有SiO2层4，其厚度可为50nm。
本发明的两个p重掺杂的接触区加上电压后，当有外界电场入射电场微传感器的p沟道时，沟道中的载流子(空穴)会相应的减小，从而使沟道电流减小，即外界的电场引起了沟道电流的变化。使用时，先利用标准电场标定此电场微传感器的沟道电流。测量电场时，则通过测量微传感器的沟道电流，对照标定值即可得到入射电场的强度。
本发明可以采用以下工艺制备：
a：在p型衬底Si上生长底氧，形成表面SiO2层；
b：离子注入沟道，形成P型沟道；
c：离子注入接触区，形成接触区；
d：光刻引线孔，淀积金属并刻蚀，形成金属引线。

Claims (1)

1、一种用于采集电场信号的基于P型金属氧化物半导体管结构的微电场传感器，包括n型衬底(1)，其特征在于在衬底(1)上设有共平面的两个重掺杂的P型接触区(3)，在重掺杂的P型接触区(3)上为金属引线(5)，在这两个重掺杂的P型接触区之间设有P型沟道(2)且分别与之相连，在P型接触区(3)及P型沟道(2)的表面设有SiO2层(4)。
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An FET-type charge sensor for highly sensitive detectionofDNA sequence Dong.Sun Kim et al,BIOSENSORS AND BIOELECTRONICS,Vol.20 No.1 2004 *

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