| 主权项 |
1.一种氢气感测器,适用于感测氢气浓度,包含:一半导体基板;一形成于该半导体基板上的半导体缓冲层;一形成于该半导体缓冲层上的半导体薄膜层;一形成于该半导体薄膜层上部分区域的半导体欧姆接触顶层;一作为阴极电极的欧姆金属接触层,是形成于该半导体欧姆接触顶层上部分区域且向下延伸至该半导体欧姆接触顶层与该半导体薄膜层;及一作为阳极电极的萧特基金属接触层,形成于该半导体薄膜层上之部分区域且与该半导体欧姆接触顶层不相接触。2.如申请专利范围第1项所述之氢气感测器,更包含一氧化层,形成于该半导体薄膜层上部分区域与该萧特基金属接触层之间,且与该半导体欧姆接触顶层不相接触。3.如申请专利范围第1项所述之氢气感测器,其中,该半导体基板是选自半绝缘型砷化镓(GaAs)材料。4.如申请专利范围第1项所述之氢气感测器,其中,该半导体缓冲层是选自一未掺杂之砷化镓(GaAs)材料。5.如申请专利范围第1或4项所述之氢气感测器,其中,该半导体缓冲层之厚度范围介于0.1至5.0m之间。6.如申请专利范围第1项所述之氢气感测器,其中,该半导体薄膜层是选自n型砷化铝镓(AlxGa1-xAs)材料,且浓度范围介于1x1015至5x1018cm-3之间,铝的莫尔分率介于0至0.45之间。7.如申请专利范围第1或6项所述之氢气感测器,其中,该半导体薄膜层的厚度介于1000至5000之间。8.如申请专利范围第1项所述之氢气感测器,其中,该半导体薄膜层是选自n型磷化铟镓(InxGa1-xP)材料,且浓度范围介于1x1015至5x1018cm-3之间,铟的莫尔分率为0.49。9.如申请专利范围第1或8项所述之氢气感测器,其中,该半导体薄膜层的厚度介于1000至5000之间。10.如申请专利范围第1项所述之氢气感测器,其中,该半导体欧姆接触顶层是选自n型砷化镓(GaAs)材料,且浓度范围介于1x1017至1x1019cm-3之间,厚度介于100至3000之间。11.如申请专利范围第1项所述之氢气感测器,其中,该半导体薄膜层是以金属有机化学气相沈积法(MOCVD),及/或分子束磊晶成长法(MBE)成长而成。12.如申请专利范围第1项所述之氢气感测器,其中,该欧姆金属接触层是选自含-锗-镍合金(AuGeNi),及/或金-锗合金(AuGe)。13.如申请专利范围第1或12项所述之氢气感测器,其中,该欧姆金属接触层是以蒸镀方式形成于该半导体欧姆接触顶层上。14.如申请专利范围第1或12项所述之氢气感测器,其中,该欧姆金属接触层之厚度介于1000至5m之间。15.如申请专利范围第1项所述之氢气感测器,其中,该萧特基金属接触层是选自铂(Pt)、钯(Pd)、镍(Ni)、铑(Rh)、钌(Ru),及/或铱(Ir)。16.如申请专利范围第1或15项所述之氢气感测器,其中,该萧特基金属接触层的厚度介于100至2m之间。17.如申请专利范围第2项所述之氢气感测器,其中,该氧化层是选自二氧化矽(SiO2)、二氧化钛(TiO2),及/或氧化锌(ZnO)。18.如申请专利范围第2或17项所述之氢气感测器,其中,该氧化层的厚度范围介于20至500之间。图式简单说明:第一图为本发明氢气感测器之一较佳实施例之结构示意图;第二图是本发明氢气感测器于感测到氢气时的能带图;第三图是一实验曲线图,说明本发明氢气感测器于室温时在不同氢气含量之环境下所测量的顺向电流-电压特性;第四图是一实验曲线图,说明本发明氢气感测器在室温感测不同氢气浓度时之对应的萧特基能障高度变化;第五图是一实验曲线图,说明本发明氢气感测器之温度对饱和灵敏度的影响;第六图是一实验曲线图,说明本发明氢气感测器于95℃时在不同氢气含量的环境下,感测不同氢气浓度后其对应的电流-电压变化特性;及第七图是一实验曲线图,说明本发明氢气感测器在温度为95℃时所测量之暂态响应。 |
