Control of surfaces and heterointerfaces of AlGaN/GaN system for sensor devices and their on-chip integration on nanostructures

Hasegawa, Hideki

doi:10.1016/j.cap.2006.09.028

Cited by 15 publications

(9 citation statements)

References 49 publications

(52 reference statements)

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The Schottky barrier heights are much more dependent on the metal work function than those for other III−V materials, indicating a weaker Fermi level pinning. However, Schottky diodes formed on GaN and AlGaN materials exhibit excess reverse leakage currents, which are many orders of magnitude larger than the prediction of the standard thermionic emission model (see section 3.2.2).…”

Section: 14 Gan and Algan Based Schottky Diodesmentioning

confidence: 88%

“…160 Therefore, the elimination of oxygen from AlGaN and GaN layers is highly desirable prior to the sensor fabrication in order to realize high-performance sensors, e.g., by using an ultrathin Al layer as a getter material for oxygen. 157 Schottky diodes on AlGaN/GaN heterostructures with Pt, IrPt, and PdAg catalytic metals have been fabricated and characterized from 200 to 800 °C for hydrogen sensing operation. 161 The hydrogen sensitivity of Pt and IrPt diodes improves with the increase in temperature due to a more effective hydrogen dissociation.…”

Section: Gan and Algan Based Schottky Diodesmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Semiconductor Junction Gas Sensors

2008

View full text Add to dashboard Cite

Section: 14 Gan and Algan Based Schottky Diodesmentioning

confidence: 88%

Section: Gan and Algan Based Schottky Diodesmentioning

confidence: 99%

Semiconductor Junction Gas Sensors

2008

View full text Add to dashboard Cite

“…The material itself is found as environmentfriendly and bio-friendly. Furthermore, the GaN material allows sensing operations at high temperatures due to large bandgap energies [2]. In future, realization of wireless sensor chips by onchip co-integration of circuits for sensor signal processing and wireless communications also will be possible with the HFET technology.…”

mentioning

confidence: 99%

Fabrication of open gate structure on GaN-based HEMT for pH sensing

Abidin

Sharifabad

Hashim

et al. 2009

2009 International Semiconductor Device Research Symposium

View full text Add to dashboard Cite

In recent years, there has been demonstrated a rapid progress of the AlGaN/GaN system applications in optical and electronic device research due to its unique features. One of unique features of AlGaN/GaN system includes chemically stable where stability of surface is essentially important for liquid-phase sensor applications. Besides, AlGaN/GaN also allows highly sensitive detection of surface phenomena with the presence of a high-density two-dimensional electron gas (2DEG) in the high electron mobility transistor (HEMT) structure [1]. The material itself is found as environmentfriendly and bio-friendly. Furthermore, the GaN material allows sensing operations at high temperatures due to large bandgap energies [2]. In future, realization of wireless sensor chips by onchip co-integration of circuits for sensor signal processing and wireless communications also will be possible with the HFET technology. Regarding to these features, GaN-based HEMT motivates an interesting area to be studied particularly to be used in biochemical sensing applications.The purpose of this paper is to design and fabricate an open-gate structure on undoped AlGaN/GaN and n-AlGaN/GaN HEMT structure for sensing the pH level of certain electrolyte solutions. Fig. 1 shows the schematics of two material structures used in this study. They are an undoped AlGaN/GaN HEMT and n-doped AlGaN/GaN HEMT structures. The same structures, conditions and fabrication processes have been applied for both material samples. The schematic and fabricated devices are shown in Fig. 2 (a) and (b), respectively. The mesa channel is patterned using photolithography and reactive ion etching where SiO 2 layer is applied as a mask. The ohmic electrodes are formed by alloyed Ti/Al/Ti/Au (20/50/35/50 nm) which annealed at 850ºC for 30 sec. Then, these electrodes are covered with SiO 2 layer in order to prevent any chemical interaction. Before annealing process, the metal-semiconductor junction shows the Schottky characteristics and after annealing process, good ohmic characteristics are obtained.The measurement setup used for measuring the sensing response is shown in Fig. 3 [3]. This type of setup is expected to have an advantage where more accurate sensing response can be measured due to direct application of voltage through Ag/AgCl reference electrode without any influence from counter electrode where this counter electrode is widely used by other works. Another advantage is no byproducts will be generated by the counter electrode which can contaminate the solution and reduce the accuracy of measurement. A voltage from a parameter analyzer is applied directly into the system via reference electrode. Then, the relationship of pH values-potential differences is evaluated by measuring the current and voltage from working electrode and reference electrode. The dependence of drain-source current, I DS as a function of pH 2-6 is shown in Fig.4. The drain-source current decreases with the pH level as expected. The other detail results will be presented during conference. Refe...

show abstract

“…En cualquier caso, la superficie de las heteroestructuras de AlGaN/GaN es realmente importante y está fuertemente relacionada con inestabilidades del rendimiento, como el colapso de corriente, en diferentes aplicaciones [Has07] y como se mencionó en la pág. 59, la presencia de "estados" en la superficie puede ser consecuencia de variaciones en la densidad de portadores en la intercara del AlGaN/GaN.…”

Section: Con Tratamientounclassified

“…Frecuentemente, la modificación de la superficie se señala como clave en las variaciones de la densidad del 2DEG en las heteroestructura HEMT y, en definitiva, un control preciso de la superficie es unos de los retos para mejorar la fiabilidad de los dispositivos HEMT [Has07]. En la relacionaron variaciones en el estado de deformación en el plano para el GaN con los diferentes rangos medidos para la resistencia de hoja, en obleas de AlGaN/GaN crecidas sobre zafiro [Mah08-1].…”

Section: Variación Del Estado De Deformación Y De La Densidad De Carg...unclassified

Aspectos estructurales, deformación y superficies en relación con la fiabilidad de transistores de alta movilidad electrónica basados en heteroestructuras de AlGaN/GaN

Flores¹

View full text Add to dashboard Cite

AgradecimientosA ti lector, el primero de todos a ti. Gracias. Porque das sentido a estas páginas escritas con tanto sudor y alegría. Porque has sabido llegar hasta aquí donde está la parte más importante de una tesis: LAS PERSONAS. Sin todas las personas que figuran aquí abajo, esta tesis no se habría terminado. Así es. ¡Sí!. Así de sencillo y simple. Gracias.A mi familia, Alfredo, Arancha, Diana, Eva, Julia y Mercedes representáis la base angular de mi vida y de quién soy. Sin vosotros nada soy y con vosotros nada me falta. "Se pesco chi un giorno ha detto che il tempo e' un gran dottore lo lego a un sasso stretto stretto e poi lo butto in fondo al mare"... El tiempo pone todo en su lugar y la teoría de los huecos es irrebatible. Gracias.A las amistades. Y tú que si lees estás páginas sabrás que me refiero a ti. Porque me haces sonreír cuando estoy triste, porque disfrutas con mi sonrisa cada día que te veo, y porque me has preguntado veinte mil veces, pero, ¿Cuándo acabas ESA tesis? ¡Mira que te está durando! Porque aunque a veces estemos sin vernos meses, encontrarme contigo siempre es como si fuera el primer día. Gracias.A Carlos y Elías, por ser padrinos de esta tesis. Gracias por el esfuerzo que ha supuesto aprender y crecer junto a vosotros. Trabajar con vosotros ha sido un honor.Finalmente, siento y creo que mis talentos aumentaron con todo vuestro esfuerzo. Gracias.A Alejandro por acompañarme en mis primeros pasos en el proyecto KORRIGAN y en la investigación en el ISOM, junto con el apoyo de Milena, Pablo, Vicky y Yago. Gracias.A los compañeros del ISOM. Dime con quien andas y te diré a qué grupo perteneces. Sois muchos los que estáis todavía aquí y, otros tantos los que habéis pasado por aquí, si me he olvidado de Ti, lo siento, te debo una caña y una conversación amena. "Sólo cuando todos los que te rodean sean diferentes que tú te sentirás a gusto" Mención especial nutriente: por aguantarme y escucharme mucho, pero mucho, mucho: Agradecimientos vi Carlos, David, Fernando, Mar, María y Oscar. Mención especial docente: A Fernando por dejarme participar de su asignatura, por recordarme que todos somos diferentes, por aconsejarme y pedirme consejo, por muchas historias compartidas, por muchos ánimos recibidos. Mención especial colaboración en proyecto a Fátima y Roberto por haber superado conmigo casi estoicamente hasta el final del KORRIGAN. Mención especial "Pepito Grillo" a Montse por estar siempre dispuesta a ayudar y a dar consejos, por las mil veces que me dijiste que me centrase. Y así fue me centré y terminé. Gracias. A los responsables del ISOM y de sus marineros. "... ¡Oh, capitán!, ¡mi capitán!, nuestro espantoso viaje ha terminado, la nave ha salvado todos los escollos, hemos ganado el premio que anhelábamos...". Por vuestra confianza en este proyecto y apoyo indirecto. Gracias.Al resto de compañeros del DIE y de la escuela, por vuestra ayuda y simpatía.Entre pasillos y sonrisas anda el jugo de la vida universitaria. Gracias por vuestras sonrisas. Mención especial primera: Al personal de la ...

show abstract

Control of surfaces and heterointerfaces of AlGaN/GaN system for sensor devices and their on-chip integration on nanostructures

Cited by 15 publications

References 49 publications

Semiconductor Junction Gas Sensors

Semiconductor Junction Gas Sensors

Fabrication of open gate structure on GaN-based HEMT for pH sensing

Aspectos estructurales, deformación y superficies en relación con la fiabilidad de transistores de alta movilidad electrónica basados en heteroestructuras de AlGaN/GaN

Contact Info

Product

Resources

About