DE10031549C2 - Gassensor und Verfahren zur Detektion von Wasserstoff - Google Patents
Gassensor und Verfahren zur Detektion von WasserstoffInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gassensor zur Detektion von Wasserstoff gemäß
dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und ein Verfahren zur Detektion von Wasserstoff
gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 13.
Die Detektion von Wasserstoff ist in vielen Bereichen der Industrie zur Prozesskontrolle
oder Überwachung notwendig, beispielsweise im Bereich der chemischen Industrie oder
auch beim Betrieb von Brennstoffzellen. Hierzu sind Halbleiter-Sensoren mit
Edelmetallen als sensitive Schicht bekannt, die zumeist kostengünstig herstellbar sind.
Derartige Halbleiter-Sensoren umfassen z. B. Halbleiterbauelemente mit einer
gassensitive Gate-Elektrode. Dabei können z. B. Metall-Oxid-Halbleiter-
Feldeffekttransistoren (MOSFET) oder auch Metallhalbleiter-Feldeffekttransistoren
(MESFET) verwirklicht sein. Die sensitive Schicht formt dabei je nach Bauform entweder
einen Schottky-Kontakt (MESFET) oder eine MIS-Struktur (MOSFET) mit einer
darunterliegenden n- oder p-leitenden Halbleiterschicht. Bei einem derartigen Aufbau
führt eine Potentialänderung an der Gate-Elektrode zu einer Veränderung des
elektronischen Gleichgewichtszustands in der n- oder p-leitenden Halbleiterschicht und
damit zu einer Veränderung eines Stromes, der über Source- und Drain-Kontakte
abgegriffen werden kann. Zur lokalen Begrenzung des Stromes sind derartige Halbleiter-
Bauelemente auf einem Substrat aus einem semi-isolierenden Halbleitermaterial
aufgebracht.
Die Druckschrift US 5,591,321 zeigt einen Gassensor zur Detektion von CO, H2, C2H2
und C2H4. Der Gassensor ist als MIS-Diodensensor ausgebildet und hat eine Anordnung
von MIS-Diodensensoren mit unterschiedlichen Empfindlichkeiten.
In der Druckschrift DE 44 03 152 A1 ist ein Gassensor beschrieben, der analog einem
Feldeffekttransistor aufgebaut ist. Der Feldeffekttransistor umfasst einen n- oder p-
dotierten Halbleiter, eine Quelle, eine Senke, sowie eine geeignete Kontaktierung. Dabei
ist eine gasdurchlässige Gate-Metallisierung vorgesehen, die eine Äquipotentialfläche
bildet. Der Gassensor ist 3-polig ausgestaltet.
Die an der sensitiven Schicht adsorbierenden Gasmoleküle führen zu einer Veränderung
der Austrittsarbeit dieser Schicht und damit zu einer Beeinflussung des Source-Drain-
Stromes. Je nach Art der sensitiven Schicht lassen sich dadurch verschiedene Gase wie
z. B. H2, COx, NOx, O3, Kohlenwasserstoffe usw. in einem Trägergas wie beispielsweise
Luft, detektieren. Entscheidenden Einfluss hat dabei die an der sensitiven Schicht
herrschende Temperatur, da viele Adsorptionsprozesse mit einer chemischen, thermisch
aktivierten Reaktion verbunden sind. Viele technologisch wichtige Gase, wie z. B. CO, HCs
und NOx lassen sich hingegen erst bei Temperaturen von über 300°C effektiv detektieren.
Dabei besteht jedoch das Problem, dass diese Temperatur über der maximalen
Betriebstemperatur vieler Halbleitermaterialien liegt. Mit Halbleitern wie Silizium oder
GaAs, InSb, InP lassen sich in der Regel nur selektive Wasserstoff-Sensoren realisieren, da
H2 bereits bei niedrigen Temperaturen ab ca. 20°C nachweisbar ist.
Besonders für den Dauerbetrieb bei hohen Temperaturen, d. h. ab 200° und mehr, besteht
das weitere Problem einer geringen Selektivität in Bezug auf ein bestimmtes Gas, sowie
hoher Querempfindlichkeiten zu anderen Gasen, die gleichzeitig in der Atmosphäre
vorhanden sind. Insbesondere bei den eingangs beschriebenen Feldeffekttransistoren
besteht keine ausreichende Selektivität auf Wasserstoff im Messbetrieb bei hohen
Temperaturen. Darüberhinaus handelt es sich um 3 Pol-Bauelemente, was einen erhöhten
meßtechnischen und prozeßbedingten Aufwand erfordert.
Weiterhin werden MOS-Strukturen als Gassensoren eingesetzt. Bei kapazitiv ausgelesenen
MOS-Strukturen besteht jedoch ebenfalls das Problem eines hohen messtechnischen
Aufwands. Damit ergeben sich bei diesen Strukturen höhere Kosten.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gassensor zur Detektion von
Wasserstoff zu schaffen, der kostengünstig herstellbar ist, eine hohe Selektivität in Bezug
auf Wasserstoff aufweist und insbesondere für den Betrieb bei hohen Temperaturen
ausgelegt werden kann. Weiterhin soll ein Verfahren zur Detektion von Wasserstoff
angegeben werden, mit dem eine möglichst genaue Detektion von Wasserstoff bzw. der
Wasserstoffkonzentration auch in komplexen Gasgemischen möglich ist. Dabei soll das
Verfahren z. B. auch unter hohen Umgebungs- bzw. Betriebstemperaturen durchführbar
sein.
Diese Aufgabe wird gelöst durch den Gassensor zur Detektion von Wasserstoff gemäß
Patentanspruch 1 und das Verfahren zur Detektion von Wasserstoff gemäß
Patentanspruch 13. Weitere vorteilhafte Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich
aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Der Gassensor zur Detektion von Wasserstoff umfasst eine feste Folge
von p- und n-dotierten Halbleiterschichten, Mittel zur Bestimmung des elektrischen
Widerstands der Halbleiterschichten, und eine sensitive Schicht, die in Abhängigkeit von
der Wasserstoffkonzentration in einem zu messenden Gas den elektrischen Widerstand
der Halbleiterschichten beeinflusst, wobei der Gassensor als pn-Diode ausgestaltet ist. Der
Gassensor hat eine hohe Selektivität für Wasserstoff, ist kostengünstig herstellbar und
ermöglicht einen einfachen Messbetrieb. Der Gassensor kann weiterhin für hohe
Temperaturen ausgelegt werden und er erfordert zudem keinen hohen Aufwand bei der
Aufbau und Verbindungstechnik bei geeigneter Materialwahl. Insbesondere trägt auch
seine Ausgestaltung als 2-Pol-Bauelement zur Einsparung von Kosten bei der Herstellung
und Messung und zur vereinfachten Anwendung bei.
Bevorzugt ist der Gassensor aus einem Halbleitermaterial mit großer Bandlücke gefertigt,
insbesondere aus SiC oder aus einem Material aus Gruppe III-Nitriden, wie z. B. GaN, AlN,
InN. Damit ist ein Messbetrieb bei hohen Temperaturen, beispielsweise über 300°C oder
auch bei Temperaturen von 350°C und mehr möglich. Dennoch ist durch die
Ausgestaltung als pn-Diode eine hohe Selektivität für Wasserstoff bei der Messung in
einem komplexen Gasgemisch gegeben.
Vorteilhafterweise sind die Halbleiterschichten derart dotiert, dass im Gassensor eine
Schichtfolge Gate-p-n-n+ vorliegt, wobei das Gate durch die sensitive Schicht gebildet
wird. Die p-Schicht kann hochdotiert (p+) oder auch niedrigdotiert sein.
Die sensitive Schicht kann sich z. B. in direktem Kontakt mit der p-leitenden Schicht der
pn-Diode befinden. Damit ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau des Gassensors.
Vorteilhafterweise ist die Dotierung und die Dicke der p-leitenden Schicht so gewählt, dass
der Einfluss von Austrittsarbeitsänderungen durch Adsorption an der sensitiven Schicht
zumindest weitgehend bzw. im wesentlichen eliminiert ist. Dadurch wird es möglich, dass
nur noch der Einfluss einer Wasserstoffpassivierung in dem Halbleitermaterial
nachgewiesen wird, d. h. es wird eine hohe Selektivität für Wasserstoff erreicht, während
sich andere Gase im Messsignal nicht mehr oder kaum noch bemerkbar machen.
Alternativ zum direkten Kontakt zwischen sensitiver Schicht und p-leitender Schicht ist es
möglich, zwischen der sensitiven Schicht und der p-leitenden Schicht eine zusätzliche n+-
Schicht auszubilden. Dadurch wird die Selektivität für Wasserstoff noch weiter erhöht. Die
Dotierung und die Dicke der zusätzlichen hochdotierten n+-Schicht ist bevorzugt so
gewählt, dass atomarer Wasserstoff zur darunterliegenden p-leitenden Schicht
diffundieren kann, wobei der Einfluss von Austrittsarbeitsänderungen durch Adsorption an
der Oberfläche der sensitiven Schicht weitgehend eliminiert ist. Dadurch kann der
Wasserstoff die Akzeptoren in der p-leitenden Schicht passivieren und die Dotierung und
Dicke kann unabhängig vom Einfluss der Austrittsarbeit gewählt werden.
Die p-leitende Schicht kann direkt über die sensitive Schicht oder auch über eine
zusätzliche Verbindungsmetallisierung elektrisch kontaktiert sein. Die n-leitende Schicht
der pn-Diode ist z. B. über einen ohmschen Kontakt mit der niederohmigen n+-Schicht
elektrisch kontaktiert.
Die sensitive Schicht ist bevorzugt aus einem Edelmetall gefertigt, beispielsweise aus
Platin, Palladium oder einem zeolithischen Material. Sie bildet einen Katalysator, der den
Wasserstoff im Unterschied zu den anderen oben genannten Gasen crackt und in atomarer
bzw. ionischer Form absorbiert. Der Wasserstoff kann daher in die sensitive Schicht
eindringen und bis in den Halbleiter diffundieren. Bevorzugt sind im Halbleitermaterial
Dotieratome wie z. B. Magnesium oder Bor vorhanden, die dort als Akzeptoren wirken und
durch den eindringenden Wasserstoff passiviert werden. Die Dotieratome, die zunächst als
Akzeptoren wirken und zu einer p-Leitfähigkeit im Material führen, werden also passiviert,
wobei eine Änderung des Leitungstyps von p- auf n-Leitfähigkeit erfolgt. Magnesium lässt
sich insbesondere in p-leitendem GaN durch Wasserstoff passivieren, während sich Bor-
Akzeptoren z. B. in Si oder SiC durch Wasserstoff passivieren lassen.
Bevorzugt ist der Gassensor aus GaN, AlN, InN, Si und/oder SiC gefertigt.
Gemäß einem anderem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Detektion von
Wasserstoff angegeben, bei dem ein Halbleiter-Bauelement, das eine sensitive Schicht
umfasst, mit einem zu messenden Gas in Kontakt gebracht wird und der elektrische
Widerstand des Halbleiter-Bauelements gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass als
Halbleiter-Bauelement eine pn-Diode verwendet wird. Dadurch lässt sich das Verfahren
einfach und kostengünstig durchführen, wobei eine hohe Selektivität für Wasserstoff
gewährleistet ist und durch geeignete Materialien auch bei hohen Temperaturen
durchgeführt werden kann.
Vorteilhafterweise wird das Verfahren bei einer Temperatur von über 100°C durchgeführt,
bevorzugt über 300°C, beispielsweise auch im Bereich bis ca. 700°C. Besonders
bevorzugt wird das Verfahren bei einer Temperatur im Bereich von ca. 350°C-500°C
durchgeführt.
Vorteilhafterweise wird die pn-Diode in Sperrrichtung betrieben. In diesem Fall kommt es
bei Anwesenheit von Wasserstoff in der Atmosphäre aufgrund der Akzeptorpassivierung
zur Reduzierung des eingebauten Potentials der pn-Diode und damit zu einem erhöhten
Stromfluss zwischen den beiden Kontakten. Der Stromfluss dient somit als Sensorsignal
und ist bei Anwesenheit von Wasserstoff in der Atmosphäre größer als bei dessen
Abwesenheit.
Vorteilhafterweise wird das Verfahren zur Detektion von Wasserstoff mit einem
Gassensor nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchgeführt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren beispielhaft beschrieben. Dabei
zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform des
Gassensors;
Fig. 2 ein Diagramm, das den Stromfluss durch eine GaN-pn-Diode als Gassensor
in Abhängigkeit von der Wasserstoffkonzentration in einem zu messenden
Gas zeigt; und
Fig. 3 einen schematischen Aufbau eines Gassensors gemäß
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 1 zeigt als bevorzugte Ausführungsform einen Gassensor 10, der aus einer Folge von
übereinanderliegenden Schichten 11, 12, 13 aus Halbleitermaterial gebildet ist. In der hier
gezeigten Ausführungsform bestehen die Schichten 11, 12, 13 aus GaN, wobei die oberste
Schicht 11 als p+-Schicht ausgebildet ist, d. h., sie ist eine stark dotierte, p-leitende
Halbleiterschicht. Unter der p+-Schicht 11 und in direktem Kontakt dazu ist eine n-Schicht
12 ausgebildet. Unterhalb der n-Schicht 12 und in direktem Kontakt dazu befindet sich
eine n+-Halbleiterschicht 13, die als hochdotierte n-Schicht ausgebildet ist. Die p-leitende
Schicht 11 aus GaN ist mit Magnesium dotiert, die eine Akzeptorpassivierung beim
Vorhandensein von Wasserstoff erfährt, wobei sich der Leitungstyp von p- auf n-
Leitfähigkeit ändert.
Oberhalb der p-Schicht 11 und in direktem Kontakt dazu ist eine sensitive Schicht 14
angeordnet, die aus einem Edelmetall, im vorliegenden Fall Platin, gefertigt ist. Die
sensitive Schicht 14 kann z. B. auch aus Palladium, anderen Edelmetallen oder
zeolithischen Materialien gefertigt sein. Die sensitive Schicht 14 dient dazu,
Wasserstoffmoleküle in einem zu messenden Gas zu cracken, so dass sich atomarer
Wasserstoff bildet, der in die darunterliegende p-Schicht 11 diffundiert und die dort
vorhandenen Dotieratome, die im entsprechenden Halbleiter als Akzeptoren wirken und zu
einer p-Leitfähigkeit im Material führen, passiviert. Auf einem Teilbereich der
untengelegenen n+-Schicht 13, der nicht von der n-Schicht 12 bedeckt ist, ist ein
elektrischer Kontakt 15 ausgebildet. Der Kontakt 15 bzw. die Kontaktierung der n-
leitenden Schicht wird z. B. aus einer Schichtfolge von Ti und Au gebildet, so dass ein
temperaturstabiler ohmscher Kontakt mit der unterliegenden, niederohmigen n+-Schicht
vorliegt. Die p+-Schicht 11 ist im hier gezeigten Ausführungsbeispiel direkt über die
chemisch aktive bzw. sensitive Schicht 14 kontaktiert. Es ist aber auch möglich, die p+-
Schicht 11 über eine Verbindungsmetallisierung samt Bondpad, die mit der sensitiven
Schicht 14 in elektrischem Kontakt steht, zu kontaktieren.
Die verschiedenen n- bzw. p-dotierten Halbleiterschichten 11, 12, 13 bilden mit der
sensitiven Schicht 14 und dem Kontakt 15 eine pn-Diode, die als Wasserstoffsensor
verwendbar ist. Es liegt also ein 2-Pol-Bauelement mit lateralem Stromfluss vor. Die pn-
Diode ist an ein Substrat 16 gekoppelt, das semi-isolierende Eigenschaften hat. Die
Schichtfolge des Gassensors ist Gate-p-n-n+. Bei geeigneter Wahl der Dotierung und der
Dicke der p-leitenden Halbleiterschicht 11 lässt sich der Einfluss der Austrittsarbeits
änderung durch Adsorption an der Oberfläche der sensitiven Schicht 14 eliminieren und
somit nur noch der Einfluss der Wasserstoffpassivierung nachweisen.
Ein Heizmäander 17 ist an der Unterseite des Substrats 16 ausgebildet, um das Substrat
zu heizen. Der Heizmäander 17 kann z. B. als Dickschicht oder Dünnschicht ausgestaltet
sein.
Wird die Diode in Sperrrichtung betrieben, so kommt es bei Anwesenheit von Wasserstoff
in der Atmosphäre aufgrund der Akzeptorpassivierung zur Reduzierung des eingebauten
Potentials der pn-Diode und damit zu einem erhöhten Stromfluss zwischen den beiden
Kontakten 14, 15, d. h. der Stromfluss ist im Vergleich zur Abwesenheit von Wasserstoff in
der Atmosphäre erhöht und dient somit als Sensorsignal.
Der Gassensor kann aus Halbleitern wie Silizium oder III/IV-Halbleitern, beispielsweise
GaAs, InSb, InP gebildet sein. Für einen Dauerbetrieb bei hohen Temperaturen werden z. B.
Wide-Band-Gap Halbleiter, d. h. Halbleiter mit großer Bandlücke verwendet, insbesondere
SiC oder Gruppe III-Nitride wie GaN, AlN oder InN. Zur Akzeptorpassivierung eignen sich
neben Magnesium in p-leitendem GaN z. B. auch Bor in Silizium oder SiC.
Fig. 2 zeigt das Ergebnis einer Messung der Wasserstoff Sensitivität der in Fig. 1
gezeigten GaN-pn-Diode bei einer Temperatur von 350°C. Dabei wurde in einem
Trägergas, das aus synthetischer Luft besteht und 20% Sauerstoff sowie 80% Stickstoff
umfasst, die Sensitivität auf Wasserstoffpulse in Konzentrationen von 0,2% bis 1,2%
gemessen. Dabei zeigt sich, dass Wasserstoffkonzentrationen von 0,2% bis 1,2% in einem
Gasgemisch klar detektierbar sind. Die Messung erfolgte bei einer konstanten
Sperrspannung von 0,5 V.
Die starke Erhöhung des Stromflusses zwischen den beiden Kontakten 14 und 15 des
Gassensors 10 bei Anwesenheit von Wasserstoff in der Atmosphäre ist auf einen
Zusammenbruch der Raumladungszone aufgrund der Akzeptorpassivierung
zurückzuführen, der als Sensorsignal dient. Dabei erfolgt der Betrieb der pn-Diode in
Sperrrichtung, wobei der Edelmetallkatalysator bzw. die sensitive Schicht 14 als
Kontaktierung der p-leitenden Schicht 11 dient.
Als weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt Fig. 3 einen Gassensor 20 in
schematischer Darstellung. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1
umfasst der Gassensor 20 gemäß Fig. 3 eine zusätzliche n+-Schicht 21 unterhalb des
sensitiven Gates bzw. der sensitiven Schicht 14. Durch eine geeignete hohe Dotierung der
n+-Schicht 21 ergibt sich ein ohmscher Kontakt zu dem sensitiven Gate und damit
wiederum die Eliminierung des Einflusses von Austrittsarbeitsänderungen durch
Adsorption an der sensitiven Schicht 14. Atomarer Wasserstoff hingegen kann durch die
dünne n+-Schicht 21 zur p-leitenden Schicht 11 diffundieren und dort die Akzeptoren
passivieren. Im Vergleich zur pn-Diode gemäß Fig. 1 kann die Dotierung und Dicke nun
unabhängig vom Einfluss der Austrittsarbeit gewählt werden.
Der weitere Aufbau des Wasserstoff- bzw. Gassensors 20 entspricht im wesentlichen dem
in Fig. 1 gezeigten Gassensor 10, wobei funktions- oder wesensgleiche Elemente durch
gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet sind.
Der Gassensor dient zur Detektion von Wasserstoff, wobei er äußerst
geringe Querempfindlichkeiten zeigt bzw. eine hohe Selektivität in Bezug auf Wasserstoff
aufweist. Auch bei Verwendung von Wide-Band-Gap Halbleitern für den Einsatz bei hohen
Betriebstemperaturen ist beim erfindungsgemäßen Aufbau des Gassensors eine hohe
Selektivität auf Wasserstoff gewährleistet. Als 2-Pol-Bauelement kann der
Wasserstoffsensor kostengünstig hergestellt und im Messbetrieb eingesetzt werden.
Der Sensor erlaubt eine einfache, stabile Signalauswertung bei geringem
prozesstechnischem Aufwand.
Claims (16)
1. Gassensor zur Detektion von Wasserstoff, mit
einer Folge von p- und n-dotierten Halbleiterschichten (11, 12, 13), Mitteln zur Bestimmung des elektrischen Widerstands der Halbleiterschichten (11, 12, 13), die einen elektrischen Kontakt (15) umfassen und
einer sensitiven Schicht (14), die in Abhängigkeit von der Wasserstoffkonzentration in einem zu messenden Gas den elektrischen Widerstand der Halbleiterschichten (11, 12, 13) beeinflusst,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gassensor als pn-Diode ausgestaltet ist, die durch die Halbleiterschichten (11, 12, 13), die sensitive Schicht (14) und den Kontakt (15) gebildet ist.
einer Folge von p- und n-dotierten Halbleiterschichten (11, 12, 13), Mitteln zur Bestimmung des elektrischen Widerstands der Halbleiterschichten (11, 12, 13), die einen elektrischen Kontakt (15) umfassen und
einer sensitiven Schicht (14), die in Abhängigkeit von der Wasserstoffkonzentration in einem zu messenden Gas den elektrischen Widerstand der Halbleiterschichten (11, 12, 13) beeinflusst,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gassensor als pn-Diode ausgestaltet ist, die durch die Halbleiterschichten (11, 12, 13), die sensitive Schicht (14) und den Kontakt (15) gebildet ist.
2. Gassensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem
Halbleitermaterial mit großer Bandlücke gefertigt ist.
3. Gassensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Halbleiterschichten (11, 12, 13) derart dotiert sind, dass im Gassensor eine
Schichtfolge Gate-p-n-n+ vorliegt, wobei das Gate durch die sensitive Schicht (14)
gebildet wird.
4. Gassensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass sich die sensitive Schicht (14) in direktem Kontakt mit der p-leitenden Schicht
(11) der pn-Diode befindet.
5. Gassensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die Dotierung und die Dicke der p-leitenden Schicht (11) so gewählt ist, dass
der Einfluss von Austrittsarbeitsänderungen durch Adsorption an der Oberfläche
der sensitiven Schicht (14) weitgehend eliminiert ist.
6. Gassensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der sensitiven Schicht (14) und der p-leitenden Schicht (11) eine
zusätzliche n+-Schicht (21) ausgebildet ist.
7. Gassensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dotierung und die
Dicke der zusätzlichen n+-Schicht (21) so gewählt ist, dass atomarer Wasserstoff
zur darunterliegenden p-leitenden Schicht (11) diffundieren kann, wobei der
Einfluss von Austrittsarbeitsänderungen durch Adsorption an der Oberfläche der
sensitiven Schicht (14) weitgehend eliminiert ist.
8. Gassensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass die p-leitende Schicht (11) direkt über die sensitive Schicht (14) oder über
eine Verbindungsmetallisierung elektrisch kontaktiert ist.
9. Gassensor nach einem der Ansprüche 3-8, dadurch gekennzeichnet, dass die n-
leitende Schicht (12) der pn-Diode über einen ohmschen Kontakt und eine
niederohmige n+-Schicht (13) elektrisch kontaktiert ist.
10. Gassensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die sensitive Schicht (14) aus einem Edelmetall gefertigt ist.
11. Gassensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
Dotieratome, die im Halbleitermaterial als Akzeptoren wirken und durch Wasserstoff
passiviert werden.
12. Gassensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass er aus GaN, AlN, InN, Si und/oder SiC gefertigt ist.
13. Verfahren zur Detektion von Wasserstoff, bei dem ein Halbleiter-Bauelement (10;
20), das eine sensitive Schicht (14) umfasst, mit einem zu messenden Gas in
Kontakt gebracht wird und der elektrische Widerstand des Halbleiter-Bauelements
(10; 20) gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Halbleiter-Bauelement
(10; 20) eine pn-Diode verwendet wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass es bei einer
Betriebstemperatur von über 100°C durchgeführt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die pn-Diode
in Sperrrichtung betrieben wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass es
mit einem Gassensor nach einem der Ansprüche 1 bis 14 durchgeführt wird.
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