TWI500916B - 黏度感測系統、黏度感測方法以及電晶體式黏度感測器 - Google Patents

Description

黏度感測系統、黏度感測方法以及電晶體式黏度感測器

本發明是有關於一種感測系統以及感測方法，且特別是有關於一種黏度感測系統以及黏度感測方法。

現有的黏度感測系統以及黏度感測方法在實際的應用上，對於取得量有限的待測流體，仍受限於待測流體之微小量所導致的量測誤差。

此外，在以高電子遷移率電晶體(high electron mobility transistor，HEMT)作為感測器的技術中，高電子遷移率電晶體的訊號雜訊比(signal to noise ratio)一直是被關注研究之對象，而多數研究之探討著重在如何增加感測器的訊號雜訊比。另，目前已知，電流的波動是感測器之雜訊的主要來源。

本發明實施例提供一種黏度感測系統，其透過半導體結構之裸露閘極作為感測窗口，以感測待測流體之黏度。

本發明實施例提供一種黏度感測系統，其適用於感測一待測流體的黏度。所述黏度感測系統包括一電晶體式黏度感測器、一電性量測單元以及一判斷單元。所述電晶體式黏度感測器包括一半導體結構、一源極以及一汲極。半導體結構包括一氮化鎵層以及一鋁氮化鎵層，鋁氮化鎵層是設置於氮化鎵層上。源極與鋁氮化鎵層歐姆接觸，且汲極也與鋁氮化鎵層歐姆接觸，其中位於源極與汲極之間的半導體結構具有一閘極區域，所述閘極區域具有 一裸露的表面，用以接觸待測流體。電性量測單元電性連接至源極以及汲極，且電性量測單元用以量測半導體結構的電性訊號。判斷單元耦接於電性量測單元，且判斷單元用以根據電性量測單元所量測得的電性訊號判斷待測流體之黏度。

本發明實施例還提供一種黏度感測方法，其適用於感測一待測流體的黏度。所述黏度感測方法包括下列步驟，首先，提供一電晶體式黏度感測器，所述電晶體式黏度感測器包括一半導體結構、一源極以及一汲極，半導體結構包括一氮化鎵層以及一鋁氮化鎵層，鋁氮化鎵層是設置於氮化鎵層上，源極與鋁氮化鎵層歐姆接觸，且汲極也與鋁氮化鎵層歐姆接觸，其中位於源極與汲極之間的半導體結構具有一閘極區域，所述閘極區域具有一裸露的表面。接著，使待測流體接觸於閘極區域的裸露的表面。然後，量測半導體結構的電性訊號。最後，根據所量測得的電性訊號判斷待測液體之黏度。

本發明實施例所提供之黏度感測系統以及黏度感測方法，透過氮化鎵層及鋁氮化鎵層所構成的半導體結構作為高電子遷移率電晶體，並透過半導體結構之裸露閘極作為感測窗口，在待測流體接觸閘極區域之裸露表面時，藉由量測半導體結構之電性訊號，以感測待測流體之黏度。

為使能更進一步瞭解本發明之特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本發明，而非對本發明的權利範圍作任何的限制。

1‧‧‧黏度感測系統

2‧‧‧待測流體

10‧‧‧電晶體式黏度感測器

11‧‧‧半導體結構

111‧‧‧基板

112‧‧‧氮化鎵層

113‧‧‧鋁氮化鎵層

12‧‧‧源極

13‧‧‧汲極

11G‧‧‧閘極區域

11S‧‧‧表面

14‧‧‧鈍化層

15‧‧‧金屬走線層

16‧‧‧電性量測單元

17‧‧‧判斷單元

171‧‧‧資料儲存模組

18‧‧‧導線

W1‧‧‧寬度

D1、D2‧‧‧厚度

S1~S4‧‧‧步驟

C1~C7‧‧‧曲線

P1~P7‧‧‧點

圖1為本發明一實施例之黏度感測系統的結構示意圖。

圖2為本發明一實施例之黏度感測系統的電晶體式黏度感測器結構示意圖。

圖3為本發明一實施例之黏度感測系統的電晶體式黏度感測器在移除鈍化層之後的局部上視示意圖。

圖4為本發明一實施例之黏度感測系統的電晶體式黏度感測器於不同環境下的電流隨時間變化示意圖。

圖5A、圖5B及圖5C為本發明一實施例之黏度感測系統的電晶體式黏度感測器電流波動大小與流體黏度關係示意圖。

圖6為本發明一實施例之黏度感測方法的步驟流程圖。

請參圖1、圖2以及圖3，圖1為本發明一實施例之黏度感測系統的結構示意圖，圖2為本發明一實施例之黏度感測系統的電晶體式黏度感測器結構示意圖，圖3為本發明一實施例之黏度感測系統的電晶體式黏度感測器在移除鈍化層之後的局部上視示意圖。

黏度感測系統1是適用於感測一待測流體2的黏度，黏度感測系統1包括一電晶體式黏度感測器10、一電性量測單元16以及一電性量測單元17。如圖2以及圖3所示，電晶體式黏度感測器10包括一半導體結構11、一源極12以及一汲極13，源極12以及汲極13皆與半導體結構11歐姆接觸，而半導體結構11可作為介於源極12與汲極13之間的電流通道。此外，本實施例之電晶體式黏度感測器10還包括一金屬走線層15以及一鈍化層14，金屬走線層15分別電性連接至源極12以及汲極13，鈍化層14覆蓋源極12以及汲極13。以下就電晶體式黏度感測器10的各部件加以詳細說明。

半導體結構11包括一基板111、一氮化鎵層112以及一鋁氮化鎵層113，氮化鎵層112是設置於基板111上，而鋁氮化鎵層113是設置於氮化鎵層112上。在本實施例中，半導體結構11為磊晶晶圓結構，氮化鎵層112用以作為緩衝層，氮化鎵層112例如為未經摻雜的氮化鎵單晶層並具有3微米(micrometer，μm)的厚度D1。

鋁氮化鎵層113用以誘發半導體結構11的自發極化 (spontaneous polarization)效應，從而在鋁氮化鎵層113下方引發二維電子氣。鋁氮化鎵層113例如為未經摻雜的鋁氮化鎵單晶層並具有13.5奈米(nanometer，nm)至16.5奈米的厚度D2，其中，鋁氮化鎵層113所包括的鋁氮化鎵材料的分子式例如為Al0.25Ga0.75N。於另一實施例中，鋁氮化鎵層113所包括的鋁的莫耳百分比例如為22%至28%。於再一實施例中，鋁氮化鎵層113的厚度D2較佳為15奈米，鋁氮化鎵層113所包括的鋁的莫耳百分比較佳為25%。此外，於本發明另一未繪示的實施例中，半導體結構11還可包括一氮化鎵覆蓋層，氮化鎵覆蓋層例如為未經摻雜的氮化鎵單晶層並具有10埃的厚度。

這些單晶層(氮化鎵緩衝層112、鋁氮化鎵層113)是以有機化學氣相沉積法(metal-organic chemical vapor deposition，MOCVD)形成於基板111上，此基板111例如為藍寶石(sapphire)基板。另，半導體結構11可具有多個主動區域(圖未標示)。詳細而言，可經由執行一蝕刻製程，在這些單晶層112、113上形成圖案(圖未繪示)而暴露出基板111，藉此定義出至少一個主動區域。在一實施例中，所述圖案可以是溝槽形狀，而所述蝕刻製程例如為平臺隔離(mesa isolation)製程。具體而言，在所述平臺隔離製程中，可透過一電感偶合電漿蝕刻系統(Inductively Coupled Plasma etching system，ICP etching system)以氯氣/三氯化硼氣體(Cl2/BCl3)執行蝕刻，其執行條件例如為300瓦特(watt，W)的功率、2兆赫(mega hertz，MHz)的頻率以及10毫托(millitorr，mTorr)的製程壓力。

源極12以及汲極13皆與鋁氮化鎵層113歐姆接觸，此外，位於源極12與汲極13之間的半導體結構11具有一閘極區域11G，閘極區域11G具有一裸露的表面11S，用以接觸待測流體2。本實施例中，源極12以及汲極13皆設置於半導體結構11上，並且皆與鋁氮化鎵層113歐姆接觸。源極12與汲極13之間具有 間隙，位於源極12與汲極13之間的半導體結構11具有一閘極區域11G。亦即，源極12是設置於閘極區域11G的一側，而汲極13是設置於閘極區域11G的另一側。值得注意的是，閘極區域11G具有裸露的表面11S，此裸露的表面11S是用以接觸待測流體2。

源極12以及汲極13的歐姆接觸面積例如皆為60乘60平方微米(60×60μm2)，而閘極區域11G的此裸露的表面11S的寬度W1例如為27微米至33微米。於另一實施例中，閘極區域11G的此裸露的表面11S的寬度W1較佳為30微米。源極12以及汲極13的材料為歐姆接觸導電材料，源極12以及汲極13的材料例如包含由鈦、鋁、鎳、金或者前述材料之任意組合所組成之族群中的一種。源極12以及汲極13可藉由電子束沉積製程並伴隨退火製程所形成，其中退火製程的製成條件例如為在氮氣流動下以850攝氏度(degree Celsius，℃)加熱45秒。於本發明另一未繪示的實施例中，半導體結構11還可包括一金覆蓋層，金覆蓋層是設置於鋁氮化鎵層113上且位於閘極區域11G內，且金覆蓋層的厚度例如為100埃。

金屬走線層15是設置於半導體結構11上，並分別電性連接於源極12及汲極13。金屬走線層15的材料例如包含由鈦、金或者前述材料之任意組合所組成之族群中的一種。金屬走線層15的圖案是所屬技術領域具有通常知識者可以依據實際的使用需求逕行設計，因此圖3中所示之金屬走線層15的圖案形狀及尺寸並非用以限定本發明。

鈍化層14是覆蓋於電晶體式黏度感測器10除了閘極區域11G之裸露的表面11S以外的表面上，以封裝(encapsulate)源極12以及汲極13並暴露閘極區域11G之裸露的表面11S，以允許待測流體2可直接接觸於閘極區域11G之裸露的表面11S。本實施例中，鈍化層14可由光阻材料(例如Shipley S1818型號的光阻材料) 所形成，並具有1.8微米的厚度。

電性量測單元16電性連接至源極12以及汲極13，用以量測半導體結構11的電性訊號。本實施例中，電性量測單元16是用以量測半導體結構11在定偏壓下的電流波動。詳細而言，電性量測單元16例如是由美國加利福尼亞州之聖塔克拉拉市之Agilent技術公司所供應之型號Agilent B1500的半導體裝置分析儀，並藉由導線18電性連接至金屬走線層15，而用以施加一定偏壓並量測半導體結構11在定偏壓下之電流(baseline current)的大小，且可用以記錄電流大小隨時間的變化，以觀察半導體結構11在定偏壓下電流的波動。其中，半導體結構11在定偏壓下電流波動的大小例如定義為半導體結構11在定偏壓下電流即時量測結果(real-time measurements)之標準差值。

參圖4，圖4為本發明一實施例之流體黏度感測系統的電晶體式黏度感測器浸泡於不同流體中的汲極電流即時量測結果。在圖4中，橫軸表示時間，橫軸的單位為秒(second)，縱軸表示所量測得之電流訊號，縱軸的單位為微安培(microampere，μA)。如圖4所示之量測結果的量測條件為：在室溫環境將電晶體式黏度感測器10浸泡於不同流體中，並以電性量測單元16施加0.5伏特的源極-汲極偏壓。並且，在如圖4所示的即時量測結果中，任兩個相鄰的量測點之間隔時間為10秒。

如圖4所示，曲線C1為當電晶體式黏度感測器10浸泡在去離子水(deionized water)中所量測得之汲極電流即時量測曲線，曲線C2為當電晶體式黏度感測器10浸泡在二甲基亞碸(Dimethyl sulfoxide，DMSO)中所量測得之汲極電流即時量測曲線，曲線C3為當電晶體式黏度感測器10浸泡在乙醇(ethanol)中所量測得之汲極電流即時量測曲線，曲線C4為當電晶體式黏度感測器10在空氣(air)中所量測得之汲極電流即時量測曲線，曲線C5為當電晶體式黏度感測器10浸泡在甘油(glycerol)中所量測得之汲極電流即時 量測曲線，曲線C6為當電晶體式黏度感測器10浸泡在乙二醇(ethylene glycol)中所量測得之汲極電流即時量測曲線，曲線C7為當電晶體式黏度感測器10浸泡在1，2-丁二醇(1,2-butandiol)中所量測得之汲極電流即時量測曲線。

電性量測單元17耦接於電性量測單元16，用以根據電性量測單元16所量測得的電性訊號判斷待測流體2之黏度。本實施例中，電性量測單元17可包括一資料儲存模組171，用以儲存一查表資料。此查表資料的內容包括半導體結構11在定偏壓下電流波動的大小與流體黏度之關係，而電性量測單元17是用以根據電性量測單元16所量測得的電流波動的大小以及根據查表資料而判斷待測流體2之黏度。

舉例而言，參圖5A、圖5B及圖5C，圖5A、圖5B及圖5C為本發明一實施例之黏度感測系統1的電晶體式黏度感測器10在室溫以及0.5伏特的定偏壓下電流波動大小與流體黏度關係示意圖。本實施例中，電性量測單元17可根據電性量測單元16所量測得的電流波動的大小以及根據圖5A、圖5B及圖5C的內容而判斷待測流體2之黏度。

在圖5A、圖5B及圖5C中，橫軸表示黏度(viscosity)，橫軸的單位為釐泊(centipoise，cP)，縱軸表示所量測得之電流波動大小，縱軸的單位為微安培。如圖所示，點P1顯示當電晶體式黏度感測器10浸泡在去離子水中所量測得之電流波動大小與流體黏度的關係，點P2顯示當電晶體式黏度感測器10浸泡在二甲基亞碸中所量測得之電流波動大小與流體黏度的關係，點P3顯示當電晶體式黏度感測器10浸泡在乙醇中所量測得之電流波動大小與流體黏度的關係。

點P4顯示當電晶體式黏度感測器10在空氣中所量測得之電流波動大小與流體黏度的關係。點P5顯示當電晶體式黏度感測器10浸泡在甘油中所量測得之電流波動大小與流體黏度的關係，點 P6顯示當電晶體式黏度感測器10浸泡在乙二醇中所量測得之電流波動大小與流體黏度的關係，點P7顯示當電晶體式黏度感測器10浸泡在1，2-丁二醇中所量測得之電流波動大小與流體黏度的關係。

針對本發明實施例的實施原理及內容，以下配合圖式進行詳細說明。流體的黏度是流體分子間之交互作用或交互作用力的指標，並且，流體的黏度與流體分子在特定溫度下的運動相關。在室溫下，低黏度流體的流體分子運動較為劇烈，因而在局部區域引發較大的電偶變化，進而造成較大的汲極電流波動。反之，在室溫下，高黏度流體的流體分子運動較為緩和，因而在局部區域引發較微弱的電偶變化，進而造成較小的汲極電流波動。

因此，室溫下流體分子的運動(亦即布朗運動)與熱能相關，當待測流體2接觸於閘極區域11G之裸露的表面11S時，待測流體分子的運動會導致閘極區域11G之表面電偶發生波動，進而造成汲極電流的波動。

復參圖4，當電晶體式黏度感測器10浸泡在不同種類的流體中所量測得的電流大小隨時間具有不同的變化，意即，所量測得的電流變化具有不同的波動程度。詳細而言，當電晶體式黏度感測器10浸泡在粘度較高的流體中時所量測得的電流變化具有較小的波動，這些粘度較高的流體例如為乙二醇、1，2-丁二醇或者甘油。當電晶體式黏度感測器10浸泡在粘度較低的流體中時所量測得的電流變化具有較大的波動，這些粘度較低的流體例如為去離子水、乙醇或者二甲基亞碸。

依據如圖4所示電流波動大小與流體黏度的關係，藉由量測半導體結構11的電流，並觀察電流的波動，可得知待測流體2的黏度高低。請復參圖5A及圖5B所示，半導體結構11的電流波動大小與流體黏度大小具有明顯正相關的關係。

值得一提的是，空氣的組成大部分為氮氣、氧氣及二氧化 碳，空氣中不具有穩定存在的電偶極距，因此空氣的電偶極距可視為零，而無法引發閘極區域11G之表面電偶的波動。如圖4所示的這些流體中，空氣具有最低的黏度，而當電晶體式黏度感測器10浸泡在空氣中時所量測得的電流變化具有最小的波動。所以，在本實施例中，待測流體2的電偶極距較佳例如為1至5德拜(debye，D)。於另一實施例中，待測流體2的電偶極距例如為大於等於1德拜，或者，待測流體2的電偶極距例如為大於0德拜。

上述實施例可歸納出本發明一實施例之黏度感測方法，請參照圖6之流程圖。所述黏度感測方法是適用於感測一待測流體2的黏度，此黏度感測方法包括以下步驟。首先，提供一電晶體式黏度感測器10，此電晶體式黏度感測器10包括半導體結構11、源極12以及汲極13，半導體結構11具有氮化鎵層112以及設置於氮化鎵層112上的鋁氮化鎵層113，源極12以及汲極13皆與鋁氮化鎵層113歐姆接觸，其中位於源極12與汲極13之間的半導體結構11具有一閘極區域11G，此閘極區域11G具有裸露的表面11S(步驟S1)；接著，使待測流體2接觸於閘極區域11G的裸露的表面11S(步驟S2)；然後，量測半導體結構11的電性訊號(步驟S3)；最後，根據所量測得的電性訊號判斷待測流體之黏度(步驟S4)。

上述量測半導體結構11的電性訊號之步驟，可包括量測半導體結構11在定偏壓下的電流波動，並且，上述根據所量測得的電性訊號判斷待測流體2之黏度之步驟，可包括根據所量測得的電流波動的大小判斷待測流體2之黏度。

詳細而言，上述根據所量測得的電性訊號判斷待測流體2之黏度之步驟，可包括根據一查表資料判斷待測流體2之黏度，而所述查表資料的內容包括半導體結構11的電流波動大小與流體黏度之關係。

依據不同實施例，上述使待測流體2接觸於閘極區域11G的裸露的表面11S之步驟可包括將電晶體式黏度感測器10浸泡於待測流體2中，或者，將一部分的待測流體2滴抹於電晶體式黏度感測器10的表面。其中，滴抹於電晶體式黏度感測器10的表面之待測流體2的體積例如為1至10微公升(microliter，μl)。

另，本發明一實施例還提供一種電晶體式黏度感測器10，所述電晶體式黏度感測器10適用於感測一待測流體2的黏度。所述電晶體式黏度感測器10包括半導體結構11、源極12以及汲極13。半導體結構11包括氮化鎵層112以及設置於氮化鎵層112上的鋁氮化鎵層113，源極12以及汲極13皆與鋁氮化鎵層113歐姆接觸。位於源極12與汲極13之間的半導體結構11具有一閘極區域11G，閘極區域11G具有裸露的表面11S，用以接觸待測流體2。並且，當待測流體2接觸於閘極區域11G之裸露的表面11S時，流動於半導體結構11中的電流會發生電流量的波動。

綜上所述，在本發明實施例之黏度感測系統1以及黏度感測方法，以氮化鎵層112及鋁氮化鎵層113所構成的半導體結構11能使電晶體式黏度感測器10作為高電子遷移率電晶體，並透過半導體結構11之裸露閘極作為感測窗口，以感測待測流體2之分子運動所引發的表面電耦波動，進而感測待測流體2之黏度。此外，以本發明實施例之黏度感測系統1以及黏度感測方法而感測待測流體2之黏度時，即使待測流體2僅具有微公升等級的微小量，本發明實施例透過其電晶體式黏度感測器10仍可感測得待測流體2之黏度。例如，在生化或生醫領域中，當待測流體2僅容許取得微小量時，本發明實施例之黏度感測系統1以及黏度感測方法仍可適用。

另，由於氮化鎵層112及鋁氮化鎵層113具有化學上的穩定性，因此在本發明實施例之黏度感測系統1以及黏度感測方法中，電晶體式黏度感測器10即便在相對嚴峻的外在環境下(例如 浸泡酸性液體、浸泡鹼性液體或者高溫下)仍具穩定性，因此，本發明實施例之黏度感測系統1以及黏度感測方法可適用於感測各種酸鹼液體的黏度。

以上所述僅為本發明的實施例，其並非用以限定本發明的專利保護範圍。任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明的精神與範圍內，所作的更動及潤飾的等效替換，仍為本發明的專利保護範圍內。

1‧‧‧黏度感測系統

2‧‧‧待測流體

10‧‧‧電晶體式黏度感測器

16‧‧‧電性量測單元

17‧‧‧判斷單元

171‧‧‧資料儲存模組

18‧‧‧導線

Claims (30)

1. 一種黏度感測系統，適用於感測一待測流體的黏度，該黏度感測系統包括：一電晶體式黏度感測器，包括：一半導體結構，包括一氮化鎵層以及一鋁氮化鎵層，該鋁氮化鎵層設置於該氮化鎵層上；一源極，與該鋁氮化鎵層歐姆接觸；以及一汲極，與該鋁氮化鎵層歐姆接觸；其中，位於該源極與該汲極之間的該半導體結構具有一閘極區域，該閘極區域具有一裸露的表面，用以直接接觸該待測流體，且當該待測流體接觸於該裸露的表面時，流動於該半導體結構中的一電流發生一電流量的波動；一電性量測單元，電性連接至該源極以及該汲極，該電性量測單元用以量測該半導體結構在定偏壓下的電流波動；以及一判斷單元，耦接於該電性量測單元，該判斷單元用以根據該電性量測單元所量測得的電流波動的大小判斷該待測流體之黏度。
2. 如請求項1所述之黏度感測系統，其中該半導體結構在定偏壓下電流波動的大小為該半導體結構在定偏壓下電流即時量測結果的標準差值。
3. 如請求項1所述之黏度感測系統，其中該判斷單元包括一資料儲存模組，用以儲存一查表資料，該查表資料的內容包括該半導體結構的電流波動大小與流體黏度之關係，而該判斷單元用以根據該查表資料判斷該待測流體之黏度。
4. 如請求項1所述之黏度感測系統，其中該待測流體的電偶極距為1至5德拜。
5. 如請求項1所述之黏度感測系統，其中該閘極區域的該裸露的表面的寬度為27微米至33微米。
6. 如請求項1所述之黏度感測系統，其中該鋁氮化鎵層所包括的鋁的莫耳百分比為22%至28%，且該鋁氮化鎵層的厚度為13.5奈米至16.5奈米。
7. 如請求項1所述之黏度感測系統，其中該半導體結構為磊晶晶圓結構。
8. 如請求項1所述之黏度感測系統，其中該半導體結構更包括一基板，該氮化鎵層是設置於該基板上。
9. 如請求項1所述之黏度感測系統，其中該半導體結構更包括一金覆蓋層，該金覆蓋層設置於該鋁氮化鎵層上且位於該閘極區域內。
10. 如請求項1所述之黏度感測系統，其中該電晶體式黏度感測器更包括一鈍化層，該鈍化層至少覆蓋該源極以及該汲極，並暴露該閘極區域的該裸露的表面。
11. 一種電晶體式黏度感測器，適用於感測一待測流體的黏度，該電晶體式黏度感測器包括：一半導體結構，包括一氮化鎵層以及一鋁氮化鎵層，該鋁氮化鎵層設置於該氮化鎵層上；一源極，與該鋁氮化鎵層歐姆接觸；以及一汲極，與該鋁氮化鎵層歐姆接觸；其中，位於該源極與該汲極之間的該半導體結構具有一閘極區域，該閘極區域具有一裸露的表面，用以直接接觸該待測流體，且當該待測流體接觸於該裸露的表面時，一流動於該半導體結構中的電流發生一電流量的波動。
12. 如請求項11所述之黏度感測器，其中該待測流體的電偶極距為1至5德拜。
13. 如請求項11所述之黏度感測器，其中該閘極區域的該裸露的表面的寬度為27微米至33微米。
14. 如請求項11所述之黏度感測器，其中該鋁氮化鎵層所包括的鋁的莫耳百分比為22%至28%，且該鋁氮化鎵層的厚度為13.5奈米至16.5奈米。
15. 如請求項11所述之黏度感測器，其中該半導體結構為磊晶晶圓結構。
16. 如請求項11所述之黏度感測器，其中該半導體結構更包括一基板，該氮化鎵層是設置於該基板上。
17. 如請求項11所述之黏度感測器，其中該半導體結構更包括一金覆蓋層，該金覆蓋層設置於該鋁氮化鎵層上且位於該閘極區域內。
18. 如請求項11所述之黏度感測器，更包括一鈍化層，該鈍化層至少覆蓋該源極以及該汲極，並暴露該閘極區域的該裸露的表面。
19. 一種黏度感測方法，適用於感測一待測流體的黏度，該黏度感測方法包括：提供一電晶體式黏度感測器，該電晶體式黏度感測器包括一半導體結構、一源極以及一汲極，該半導體結構具有一氮化鎵層以及一鋁氮化鎵層，該鋁氮化鎵層設置於該氮化鎵層上，該源極以及該汲極與該鋁氮化鎵層歐姆接觸，其中位於該源極與該汲極之間的該半導體結構具有一閘極區域，該閘極區域具有一裸露的表面；使該待測流體直接接觸於該閘極區域的該裸露的表面，其中當該待測流體接觸於該裸露的表面時，流動於該半導體結構中的一電流發生一電流量的波動；量測該半導體結構在定偏壓下的電流波動；以及根據所量測得的電流波動的大小判斷該待測流體之黏度。
20. 如請求項19所述之黏度感測方法，其中該半導體結構在定偏壓下電流波動的大小為該半導體結構在定偏壓下電流即時量測結果的標準差值。
21. 如請求項19所述之黏度感測方法，其中根據所量測得的電性訊號判斷該待測流體之黏度的步驟包括根據一查表資料判斷該待測流體之黏度，而該查表資料的內容包括該半導體結構的電流波動大小與流體黏度之關係。
22. 如請求項19所述之黏度感測方法，其中使該待測流體接觸於該閘極區域的該裸露的表面的步驟包括將該電晶體式黏度感測器浸泡於該待測流體中。
23. 如請求項19所述之黏度感測方法，其中使該待測流體接觸於該閘極區域的該裸露的表面的步驟包括將一部分的該待測流體滴抹於該電晶體式黏度感測器的表面。
24. 如請求項23所述之黏度感測方法，其中滴抹於該電晶體式黏度感測器的表面的該待測流體的體積為1至10微公升。
25. 如請求項19所述之黏度感測方法，其中該待測流體的電偶極距為1至5德拜。
26. 如請求項19所述之黏度感測方法，其中該閘極區域的該裸露的表面的寬度為27微米至33微米。
27. 如請求項19所述之黏度感測方法，其中該鋁氮化鎵層所包括的鋁的莫耳百分比為22%至28%，且該鋁氮化鎵層的厚度為13.5奈米至16.5奈米。
28. 如請求項19所述之黏度感測方法，其中該半導體結構為磊晶晶圓結構。
29. 如請求項19所述之黏度感測方法，其中該半導體結構更包括一金覆蓋層，該金覆蓋層設置於該鋁氮化鎵層上且位於該閘極區域內。
30. 如請求項19所述之黏度感測方法，其中該電晶體式黏度感測器更包括一鈍化層，該鈍化層至少覆蓋該源極以及該汲極，並暴露該閘極區域的該裸露的表面。