Mis hydrogen sensors

Details Mis hydrogen sensors Mis hydrogen sensors

G - Physics

01

N

G01N 27/414 (2006.01) G01N 27/00 (2006.01) G01N 33/00 (2006.01)

Patent

CA 2402776

Hydrogen gas sensors employ an epitaxial layer of the thermodynamically stable form of aluminum nitride (AIN) as the "insulator" in an MIS structure having a thin metal gate electrode suitable for catalytic dissociate of hydrogen, such as palladium, on a semiconductor substrate. The AIN is deposited by a low temperature technique known as Plasma Source Molecular Beam Epitaxy (PSMBE). When silicon (Si) is used the semiconducting substrate, the electrical behavior of the device is that of a normal nonlinear MIS capacitor. When a silicon carbide (SiC) is used, the electrical behavior of the device is that of a rectifying diode. Preferred structures are Pd/AIN/Si and Pd/AIN/SiC wherein the SiC is preferably 6H-SiC.

Cette invention concerne des détecteurs d'hydrogène présentant une couche épitaxiale de nitrure d'aluminium (AlN) thermiquement stable qui joue le rôle d'un <= isolant >= dans une structure MIS (métal-isolant-semiconducteur) avec électrode à porte métallique mince (en palladium par exemple) convenant pour la dissociation catalytique de l'hydrogène sur un substrat semi-conducteur. Le nitrure d'aluminium est déposé au moyen d'une technique basse température dite <= épitaxie par jets moléculaires à source plasmatique >= (PSMBE). Lorsque l'on emploie du silicium (Si), le comportement électrique du dispositif est celui d'un condensateur MIS non linéaire normal. Lorsque l'on emploie du carbure de silicium (SiC), le comportement électrique du dispositif est celui d'une diode de redressement. Les structures sont constituées de préférence par du Pd/AIN/Si et Pd/AIN/SiC, le SiC étant de préférence du type 6H-SiC.

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