177_090-043AP-TW
發佈日期 :
2009-04-29
| 發明專利說明書 | |
| ※申請案號： 090132100 | |
| ※申請日期： 20011224 ※ＩＰＣ分類： Int.Cl.(7) G01N 21/00 |
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| 一、發明名稱： (中文/英文) | |
金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器及其製造方法(全文下載)
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| 二、申請人： 共 1 人
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| 1 . 姓名或名稱：(中文/英文) 國立成功大學 / NATIONAL CHENG KYNG UNIVERSITY 代 表 人：(中文/英文) / 住居所或營業所地址：(中文/英文) 台南巿大學路一號 / 國 籍：(中文/英文) 中華民國 / TW
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| 三、發明人： 共 3 人
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| 1 . 姓名：(中文/英文) 劉文超 / LIOU, WEN-CHAU 國 籍：(中文/英文) 中華民國 / TW 2 . 姓名：(中文/英文) 陳慧英 / CHEN, HUEI-YING 國 籍：(中文/英文) 中華民國 / TW 3 . 姓名：(中文/英文) 林坤緯 / LIN, KUEN-WEI 國 籍：(中文/英文) 中華民國 / TW
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四、聲明事項 |
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| □主張專利法第二十二條第二項 □ 第一款或 □ 第二款規定之事實，其事實發生日期為：年 月 日
□申請前已向下列國家(地區)申請專利: 【格式請依:受理國家(地區)、申請日、申請案號、 順序註記】
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| □ 有主張專利法第二十七條第一項國際優先權：
□無主張專利法第二十七條第一項國際優先權： |
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| □ 主張專利法第二十九條第一項國內優先權：
【格式請依:申請日、申請案號、順序註記】
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□ 主張專利法第三十條生物材料： □ 須寄存生物材料者： 國內生物材料【格式請依:寄存機構、日期、號碼、順序註記】 國外生物材料【格式請依:寄存國家、機構、日期、號碼、順序註記】 |
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| □ 不須寄存生物材料者: 所屬技術領域中具有通常知識者易於獲得時，不須寄存。 |
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| 五、中文發明摘要： | |
| 一種金屬-絕緣層-半導體(Metal-Insulator-Semiconductor；MIS)電晶體式氫氣感測器，係在例如砷化鎵(GaAs)半導體膜上形成例如金-鍺-鎳(AuGe/Ni)合金所構成之汲極電極與源極電極，並形成一薄氧化層於汲極電極與源極電極間之主動層上，再蒸鍍例如鈀(Pd)或鉑(Pt)金屬於氧化層上，以作為閘極電極。其中，由於鈀或鉑金屬對氫氣具有良好的觸媒活性，因此當氫氣分子吸附於鈀或鉑金屬表面時會被解離為氫原子，再藉由鈀或鉑金屬與氧化層介面可吸附大量氫原子的能力，而可得到明顯電晶體電性的變化，如此可檢測低濃度的氫氣含量。本發明係為一種具有高靈敏度之電晶體式氫氣感測器。 | |
| 六、英文發明摘要： | |
| 七、指定代表圖： | |
| （一）本案指定代表圖為： | |
| （二）本代表圖之元件符號簡單說明：
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| 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： | |
| 九、發明說明： | |
| 發明領域： 本發明係有關於氫氣感測器，特別是有關於具有高靈敏度之電晶體式氫氣感測器及其製造方法。 發明背景： 氫氣感測器已大量使用於工廠、實驗室、醫院以及運輸工具中，以達到預警的效果。然而，目前一般氫氣感測器，大部分屬於被動式元件，尚須利用其他附加設備或轉換電路才能進行分析或放大。因此，造成一般氫氣感測器的體積必須加大與價格昂貴的缺點，且無法達到智慧化的要求。由結構方面看來，半導體氫氣感測器可概分為(1)金屬-半導體蕭特基能障二極體；(2)金屬-氧化層-半導體蕭特基能障二極體；(3)金屬-氧化層-半導體電容；以及(4)金屬-氧化層-半導體場效電晶體。上述前三項之半導體氫氣感測器屬於二極體式，為兩端元件的應用，此二極體式之半導體氫氣感測器在強調功能型的運用上稍嫌不足。 而第四項之半導體氫氣感測器則屬於電晶體式。其中，在矽半導體方面，早期I．LundstrOm提出具有鈀閘極之鈀／二氧化矽／矽之場效電晶體(Pd/SiO2/Si MOS FieldEffect Transistor)，係利用鈀閘極吸附氫氣後之臨限電壓(Threshold Voltage)與兩端電容值的改變，作為檢測氫氣的兩種依據。然而，矽半導體的費米能階(Fermi-Level)容易產生表面態位釘住效應(Surface State Pinning)。因此，蕭特基能障高度較不受極化氫原子的影響，所以對氫氣之靈敏度也較差。 發明目的及概述： 鑒於上述之發明背景中，習知半導體氫氣感測器對氫氣感測的功能與靈敏度不足，因此，本發明的主要目的係為提供一種具高靈敏度半導體氫氣感測器及其製造方法。本發明利用金屬-絕緣層-半導體(Metal-Insulator-Semiconductor;MIS)電晶體式氫氣感測器及其製造方法，使用例如鈀(Pd)或鉑(Pt)薄膜作為觸媒金屬，可將氫分子解離為氫原子。並且，藉由鈀或鉑金屬與氧化層介面可吸附大量氫原子的能力，而得到明顯電晶體電性的變化，如此可檢測低濃度的氫氣含量。 根據上述目的，本發明所提供金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器包括：一半導體基板；位於半導體基板上之一半導體緩衝層；位於半導體緩衝層上之一半導體主動層，此半導體主動層中係包含一源極區域與一汲極區域；覆蓋於源極區域與汲極區域上之一歐姆接觸金屬層，以在半導體主動層上形成汲極電極與源極電極；位於源極電極和汲極電極間，並位於半導體主動層上之一氧化層；位於氧化層上之一蕭特基接觸金屬層，以形成一閘極電極。而上述本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器之製造方法亦詳述於後。 本發明金屬-絕緣層-半導體之電晶體式氫氣感測器中，可使用砷化鎵(GaAs)、磷化銦(InP)或砷化銦鎵(InGaAs)材料做為半導體材料，而可使用金-鍺-鎳(AuGe/Ni)合金或金-鍺合金材料做為歐姆接觸金屬層材料，以及使用鈀、鉑、鎳、銠(Rh)、釕(Ru)與銥(Ir)等金屬材料以構成做為蕭特基接觸金屬層。 本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器具有體積小、製程簡易與可積體化之優點，經由實驗結果顯示，本發明氫氣感測器更具有高線性度、高反應速度、高靈敏度、與大操作溫度等，並具有多重應用功能。因此，在工業安全性、微波及無線通訊方面皆有十足之應用潛力。 圖式簡單說明 本發明的較佳實施例將於往後之說明文字中輔以下列圖形做更詳細的闡述，其中： 第1a圖至第1c圖所繪示為本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器之製程剖面圖； 第2圖所繪示為本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器之結構示意圖； 第3圖為本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器於感測到氫氣時的能帶圖； 第4圖所繪示為本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器於空氣中具有不同氫氣含量的環境下，閘極對汲極的電流-電壓特性曲線圖； 第5圖所繪示為本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器於室溫時，電流-電壓輸出特性曲線圖； 第6圖所繪示為本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器於溫度100℃時，電流-電壓輸出特性曲線圖； 第7圖所繪示為本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器之轉導值、飽和電流密度值對閘-源極電壓曲線圖；以及 第8圖所繪示為本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器於溫度100℃時之暫態響應圖。 主要元件符號說明 10．．．金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器 12．．．半導體基板 14．．．半導體緩衝層 16．．．半導體主動層 17．．．凹槽 18．．．歐姆接觸金屬層 19．．．源極電極 20．．．氧化層 21．．．汲極電極 22．．．蕭特基接觸金屬層 24．．．閘極電極 S．．．飽和靈敏度 A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O、P、 Q、R．．．曲線 發明詳細說明： 本發明係利用較佳實施例，並藉由說明金屬-絕緣層半導體電晶體式氫氣感測器之製造方法，同時描述其結構。第1a圖至第1c圖所繪示為本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器之製程剖面圖。 請參照第1a圖，首先，提供一半絕緣型砷化鎵之半導體基板12。接著，利用例如金屬有機化學氣相沉積法(MetalOrganic Chemical Vapor Deposition;MOCVD)或分子束磊晶成長法(Molecular Beam Epitaxy;MBE)，在半導體基板12上依序形成厚度為約5000且以未摻雜n型砷化鎵所構成之半導體緩衝層14，以及厚度為約3000且具有摻雜濃度約每立方公分1.5X10 17 個離子的n型砷化鎵之半導體主動層16。其中，例如金屬有機化學氣相沉積法與分子束磊晶成長法等半導體膜形成方法之原理係為熟悉此技藝者所知，故本發明不在此贅述。本發明另一較佳實施例中，更可利用半絕緣型磷化銦做為半導體基板12的材料，再搭配利用未摻雜之磷化銦所構成之半導體緩衝層14，以及利用n型摻雜之磷化銦所構成之半導體主動層16，以形成本發明第1a圖之結構。另外，上述砷化鎵或磷化銦材料所適用之半導體緩衝層14厚度可介於約0.1μm至約5.0μm之間，而半導體主動層16之摻雜濃度可介於約每立方公分1x10 16 個離子至約每立方公分5X10 17 個離子之間，厚度可介於約1000至約5000之間。以上各半導體層之尺寸可依材質與產品而自由選擇，本發明不限於此。另外，上述之半導體主動層16亦可利用砷化銦鎵(In x Ga 1-x AS;x=0.53)材料構成，其厚度範圍亦與上述相同。 接著，請參照第1b圖，進行例如光蝕刻顯影與濕蝕刻步驟，去除部分的半導體主動層16，以定義出凹槽17。而凹槽17並將具摻雜濃度的半導體主動層16分隔為兩部分，以作為源極區域與汲極區域。並且，再於半導體主動層16上，利用例如真空蒸鍍製程形成以金－鍺－鎳合金材料所構成、且厚度介於約1000至約5μm之間的歐姆接觸金屬層18，並將凹槽17中多餘的歐姆接觸金屬層18去除。 其中，上述之歐姆接觸金屬層18之材質更可利用金-鍺合金材料所構成。另外，上述凹槽17之定義步驟與歐姆接觸金屬層18之形成步驟的順序可互相對調，本發明不限於此。亦即可如上述依序先定義凹槽17、再蒸鍍形成歐姆接觸金屬層18、並去除凹槽17中多餘的歐姆接觸金屬層18，以形成如第1b圖之結構。或者，先蒸鍍形成歐姆接觸金屬層18、再定義凹槽17，如此可一併將多餘的歐姆接觸金屬層18去除。其中，上述凹槽17之定義方法，以及歐姆接觸金屬層18之形成方法僅為舉例，可視實際產品與製程需要而加以改變，本發明不限於此。 接著，進行一退火步驟，在約400℃的環境下退火約1分鐘，而使上述覆蓋歐姆接觸金屬層18的源極區域與汲極區域分別形成源極電極19與汲極電極21。其中，上述退火步驟之溫度可介於約350℃至約450℃之間，而退火步驟之時間可介於約15秒至約2分鐘，可依產品與製程需要而加以選擇，本發明不限於此。 請再參照第1c圖，接著，本發明於凹槽中，亦即源極電極19和汲極電極21之間，形成厚度係介於約20至約500之間的氧化層20。並再於氧化層20上，利用例如真空蒸鍍製程以形成厚度介於約1000至約2μm之間且以例如鈀金屬或鉑金屬所構成之蕭特基接觸金屬層22，而可形成閘極電極24。在本發明一較佳實施例中，閘極電極24尺寸係為約2x200μm 2 。其中，上述之蕭特基接觸金屬層22的材質除了鈀金屬或鉑金屬外，更可以鎳、銠、釕與銥等金屬材料所構成。如此一來，即可完成如第2圖所示，本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器之結構。 第3圖所繪示為本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器於感測到氫氣時的能帶圖。其中，在引入氫氣之後，由於鈀金屬對氫氣具有觸媒作用，當氫分子被吸附於鈀金屬表面時會被解離為氫原子。而大部分氫原子將會擴散穿透鈀金屬，並於鈀金屬與氧化層介面間形成偶極矩層。此一偶極矩層將改變原有電荷分佈之平衡狀態，而達到一新的平衡狀態，因此減少了半導體的空乏區寬度，進而降低蕭特基能障高度。 第4圖所繪示為本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器於空氣中具有不同氫氣含量的環境下，閘極對汲極的電流-電壓特性曲線圖。其中，曲線A、曲線B、曲線C、曲線D、與曲線E係分別代表於氫氣含量537ppm、202ppm、97ppm、48ppm、以及空氣環境下所測得的閘極對汲極的電流-電壓曲線。由第4圖中可知，由於氫氣含量愈大，蕭特基能障高度愈小，故電流相對愈大。並且，無論是順向偏壓之電流或反向偏壓之電流，兩者皆隨著空氣中氫氣含量的增加而增加。飽和靈敏度S可定義為電流變化量對基準電流之比值，如下列公式所示：S=(I H2 -I air )∕I air ，因此由第4圖可明顯地看出，飽和靈敏度S隨氫氣含量增加而增加。其中，本發明氫氣感測器在閘-汲極電壓V GD 為-4V的反向偏壓下，537ppm氫氣含量的空氣中測量之飽和靈敏度可高達9743。 第5圖所繪示為本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器於室溫時，電流-電壓輸出特性曲線圖。其中，曲線F、曲線G、與曲線H係分別代表於室溫約23℃之空氣環境、氫氣含量48ppm與537ppm環境下，閘極電極尺寸約2X200Vm 2 與閘-源極電壓為以每階段(Step)-0.5V改變時，所測得電流-電壓輸出曲線。由第5圖中可知，隨著氫氣濃度愈高，輸出的電流也跟著明顯上升，在室溫下電晶體的飽和特性與截止特性都相當良好。 第6圖所繪示為本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器於溫度100℃時，電流-電壓輸出特性曲線圖。其中，曲線I、曲線J、與曲線K係分別代表於約l00℃之空氣環境、氫氣含量48ppm與537ppm環境下，閘極電極尺寸為約2x200μm 2 ，閘-源極電壓以每階段-0.5V改變時，所測得電流-電壓輸出曲線。由第6圖中可得知，當溫度上升時，蕭特基能障也隨著改變，因此電流除了隨氫氣含量的增加而上升之外，亦隨著溫度的上升而上升。 第7圖所繪示為本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器之轉導值、飽和電流密度值對閘-源極電壓曲線圖。其中，曲線L、曲線M、曲線N、曲線O、與曲線P係分別代表於空氣環境、氫氣含量48ppm、97ppm、202ppm、與537ppm下，且閘極電極尺寸約2x200μm 2 ，所測得氫氣感測器之轉導值與飽和電流密度值對閘-源極電壓曲線。由第7圖中可知，轉導值隨著氫氣濃度增加而減少。相反地，隨著氫氣濃度增加，最大飽和電流值會隨之增加。 第8圖所繪示為本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器於溫度100℃時之暫態響應圖。其中，a點與b點係分別代表氫氣引入與關閉氫氣之瞬間操作點。由第8圖中可知，當氫氣引入時，曲線Q代表202ppm氫氣含量的空氣以每分鐘500毫升的速率流入測試腔中，測試條件為維持一固定反向偏壓之閘-汲極電壓V GD 於-4V。由於解離之氫原子形成偶極矩，反向電流因為氫氣的導入迅速增加。另一方面，當氫氣關閉時，感測器直接暴露於空氣中，氫原子結合為氫分子或與氧結合為水分子而脫附鈀表面，因而又造成對應電流的回復。若定義反應時間與回復時間為達到個別穩定值e -l 所需之時間，則由第8圖中可知，感測器之反應時間約為2.8秒，而回復時間約為3.2秒。另外，曲線R係代表，當氫氣濃度改為537ppm時，以相同的條件經重覆測量，得到感測器之反應時間約為2.6秒，而回復時間約為2.9秒。 本發明金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器除具備體積小、製程簡易與可積體化之優點外，經由實驗結果顯示，其高線性度、高反應速度、高靈敏度、大操作溫度等四項特性亦優於習知氫氣感測器。另外，本發明之氫氣感測器本身即為一特性優良之電晶體，亦可應用於信號放大，開關交換等其他電子電路上，亦可組合成積體化之電路，可謂是具有多重應用功能之感測元件。若本發明之氫氣感測器能大量生產，降低成本，則本發明之氫氣感測器可結合積體電路之廣泛應用特性，無論在工業安全性以及微波及無線通訊方面皆有十足之應用潛力。因此，對產業界、民生與國防用途將有實質之貢獻。 如熟悉此技術之人員所瞭解的，以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申請專利範圍內。
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| 十、申請專利範圍： | |
| 1.一種金屬-絕緣層-半導體(MIS)電晶體式氫氣感測器，至少包括：一半導體基板；一半導體緩衝層位於該半導體基板上；一半導體主動層位於該半導體緩衝層上，其中該半導體主動層中係包含一源極區域與一汲極區域；一歐姆接觸金屬層覆蓋於該源極區域與該汲極區域上，藉以形成一汲極電極與一源極電極於該半導體主動層上；一氧化層位於該源極電極與該汲極電極間，且位於該半導體主動層上；以及一蕭特基接觸金屬層位於該氧化層上，藉以形成一閘極電極。 2.如申請專利範圍第1項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器，更包括具有一凹槽以分隔該源極區域與該汲極區域，且該閘極電極係形成於該凹槽中。 3.如申請專利範圍第1項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器，其中上述之半導體基板係由半絕緣型之砷化鎵(GaAs)材料所構成。 4.如申請專利範圍第1項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器，其中上述之半導體緩衝層係由砷化鎵材料所構成，且該半導體緩衝層之厚度係介於0.1μm至5.0μm之間。 5.如申請專利範圍第1項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器，其中上述之半導體主動層係由n型摻雜之砷化鎵材料所構成，且該半導體主動層之厚度範圍係介於1000至5000之間，該半導體主動層之一摻雜濃度並介於每立方公分1x1016個離子至每立方公分5x1017個離子之間。 6.如申請專利範圍第1項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器，其中上述之半導體基板係由半絕緣型之磷化銦(InP)材料所構成。 7.如申請專利範圍第1項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器，其中上述之半導體緩衝層係由磷化銦材料所構成，且該半導體緩衝層之厚度係介於0.1μm至5.0μm之間。 8.如申請專利範圍第1項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器，其中上述之半導體主動層係由n型摻雜之磷化銦材料所構成，且該半導體主動層之厚度係介於1000至5000之間，該半導體主動層之一摻雜濃度並介於每立方公分1x1016個離子至每立方公分5x1017個離子之間。 9.如申請專利範圍第1項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器，該半導體主動層係由n型摻雜之砷化銦鎵(InxGa1-xAs；x＝0.53)材料所構成，且該半導體主動層之厚度係介於1000至5000之間，該半導體主動層之一摻雜濃度並介於每立方公分1x1016個離子至每立方公分5x1017個離子之間。 10.如申請專利範圍第1項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器，其中上述之半導體緩衝層與該半導體主動層係利用有機金屬化學氣相沈積法(MOCVD)與分子束磊晶成長法(MBE)二者擇一而形成。 11.如申請專利範圍第1項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器，其中上述之氧化層之厚度係介於20至500之間。 12.如申請專利範圍第1項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器，其中上述之歐姆接觸金屬層係由金-鍺-鎳(AuGe/Ni)合金材料所構成，且該歐姆接觸金屬層厚度介於1000至5μm之間。 13.如申請專利範圍第1項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器，其中上述之歐姆接觸金屬層係由金-鍺(AuGe)合金材料所構成，且該歐姆接觸金屬層之厚度介於1000至5μm之間。 14.如申請專利範圍第1項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器，其中上述之蕭特基接觸金屬層係由鈀(Pd)金屬材料所構成，且該蕭特基接觸金屬層之厚度介於1000至2μm之間。 15.如申請專利範圍第1項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器，其中上述之蕭特基接觸金屬層係由鉑(Pt)金屬材料所構成，且該蕭特基接觸金屬層之厚度介於1000至2μm之間。 16.如申請專利範圍第1項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器，其中上述之蕭特基接觸金屬層係由鎳(Ni)金屬材料所構成，且該蕭特基接觸金屬層之厚度介於1000至2μm之間。 17.如申請專利範圍第1項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器，其中上述之蕭特基接觸金屬層係由銠(Rh)金屬材料所構成，且該蕭特基接觸金屬層之厚度介於1000至2μm之間。 18.如申請專利範圍第1項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器，其中上述之蕭特基接觸金屬層係由釕(Ru)金屬材料所構成，且該蕭特基接觸金屬層之厚度介於1000至2μm之間。 19.如申請專利範圍第1項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器，其中上述之蕭特基接觸金屬層係由銥(Ir)金屬材料所構成，且該蕭特基接觸金屬層之厚度介於1000至2μm之間。 20.一種金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器之製造方法，至少包括：提供一半導體基板；形成一半導體緩衝屬於該半導體基板上；形成一半導體主動層位於該半導體緩衝層上；進行一定義步驟，形成一凹槽於該半導體主動層中，藉以在該凹槽之兩側分隔出一源極區域與一汲極區域；形成一歐姆接觸金屬層覆蓋於該源極區域與該汲極區域上；進行一退火步驟，使得覆蓋該歐姆接觸金屬層之該源極區域與該汲極區域分別形成一源極電極與一汲極電極；形成一氧化層於該凹槽中，且位於該半導體主動層上；形成一蕭特基接觸金屬層於該氧化層上，藉以形成一閘極電極。 21.如申請專利範圍第20項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器之製造方法，其中上述之半導體緩衝層與該半導體主動層之形成步驟係利用有機金屬化學氣相沈積法與分子束磊晶成長法二者擇一。 22.如申請專利範圍第20項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器之製造方法，其中上述之定義步驟係利用一濕蝕刻製程。 23.如申請專利範圍第20項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器之製造方法，其中上述之歐姆接觸金屬層與該蕭特基接觸金屬層之製造方法係利用一真空蒸鍍製程。 24.如申請專利範圍第20項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器之製造方法，其中上述之退火步驟係在介於一製程溫度350℃至450℃之間的環境下進行，且該退火步驟之一製程時間係介於15秒至2分鐘。 25.如申請專利範圍第20項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器之製造方法，其中上述之半導體基板之材質係可選自於半絕緣型之砷化鎵與磷化銦材料所組成之一族群。 26.如申請專利範圍第20項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器之製造方法，其中上述之半導體緩衝層之材質係可選自於砷化鎵與磷化銦材料所組成之一族群，且該半導體緩衝層之厚度係介於 0.1μm至5.0μm之間。 27.如申請專利範圍第20項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器之製造方法，其中上述之半導體主動層之材質係可選自於n型摻雜之砷化鎵、磷化銦、與砷化銦鎵(InxGa1-xAs；x＝0.53)材料所組成之一族群，且該半導體主動層之厚度係介於1000至5000之間，該半導體主動層之一摻雜濃度並介於每立方公分1x1016個離子至每立方公分5x1017個離子之間。 28.如申請專利範圍第20項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器之製造方法，其中上述之氧化層之厚度係介於20至500之間。 29.如申請專利範圍第20項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器之製造方法，其中上述之歐姆接觸金屬層之材質係可選自於金-鍺-鎳合金與金-鍺合金材料所組成之一族群，且該歐姆接觸金屬層厚度介於1000至5μm之間。 30.如申請專利範圍第20項所述之金屬-絕緣層-半導體電晶體式氫氣感測器之製造方法，其中上述之蕭特基接觸金屬層之材質係可選自於鈀、鉑、鎳、銠、釕與銥金屬材料所組成一族群，且該蕭特基接觸金屬層之厚度介於1000至2μm之間。 |
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| 十一、圖式： | |
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