Respuesta al hidrógeno en sensores MOS con compuerta de paladio

• Autores: Filippini, Daniel; Aragón, Ricardo; Weimar, Udo
• Año de publicación: 2000
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: artículo
• Fuente: An. (Asoc. Fís. Argent., En línea) 2000;01(12):171-174
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Se desarrollaron capacitores metal-oxido-silicio (MOS) con compuertas de paladio sensibles al hidrógeno y se investigó el efecto en la sensibilida de la temperatura de operación y el espesor de las compuertas. La estabilidad de los dispositivos fue evaluada en atmósfera de aire a distintas concentraciones de hidrógeno, para establecer los límites prácticos de utilización de los dispositivos. Los sensores se fabricaron a partir de obleas de Si (111) p, oxidadas a una profundidad de 120 nm y cuentan con una estructura de Cr de 150 mm de espesor, que conforma los terminales de conexión, las resistencias calefactoras integradas y el contacto con la compuerta. El sensor se sostiene de sus terminales de bondeo, mejorando la aislación térmica del soporte, y reduciendo el consumo de potencia que para una temperatura de 250°C, es menor a 1 W, con un tiempo de estabilización menor a 30 s. La sensibilidad se caracterizó en atmósferas de aire con contenidos de hidrógeno entre 0 y 400 partes por millón (ppm), a temperaturas de operación de 150°C y 180°C y a un caudal constante de 1000 ml/min. Dependiendo de la temperatura de operación y del tipo de compuerta se obtuvieron respuestas de hasta 450 mV con tiempos de respuesta de 2 min.
Metal - oxide silicon (MOS) capacitors were fabricated with hydrogen sensitive palladium gates and the influence of operating temperatures and gate thickness on sensitivity was investigated. Device stability was evaluated in air atmospheres with different hydrogen concentrations, to establish the limits of device application. Sensors were fabricated with p type Si (111) wafers, thermally oxidized to 120 nm and patterned with a Cr structure, which provides connecting pads, integrated heating resistors and gate contact. The device is supported by its bonded terminals, improving thermal insulation from the pre-form and reducing power consumption, which at 250°C, is less than 1 W, with relaxation times below 30 s. Sensitivity was characterized in air, with hydrogen contents between 0 and 400 ppm, at operating temperatures between 150°C and 180°C, in a constant total flow of 1000 ml/min. Signals of up to 450 mV, with response times of 2 min were obtained, depending on operating temperature and gate type
Fil: Filippini, Daniel. University of Tübingen. Institute of Physical and Theoretical Chemistry. Tübingen. Alemania
Fil: Aragón, Ricardo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería. Departamento de Física (UBA-FI). Laboratorio de Películas Delgadas. Buenos Aires. Argentina
Fil: Weimar, Udo. University of Tübingen. Institute of Physical and Theoretical Chemistry. Tübingen. Alemania