MEMSガスセンサーシステムにおけるトランスデューサーとしてのフローティングゲートMOSトランジスタの使用

フローティングゲートMOSトランジスタは、多様なアナログおよびデジタルアプリケーションで広く使用されています。その一例が、pH測定のセンサーにおける電荷感知デバイスとしての利用や、水素センシングのためにPdやPtなどの金属を用いたゲートです。標準技術を使用して、センサーと制御および信号処理用の電子機器を単結晶化して統合する努力がなされています。これは、利用可能なCMOS技術とMEMS技術間の互換性が示されることで達成可能です。本論文では、金属酸化物薄膜と還元性または酸化性ガス間の化学反応によって生成された電荷が存在する場合のフローティングゲートMOSトランジスタの信頼性について深く分析しています。これらの化学反応は、約200 °C以上の温度で進行する必要があるため、室温での電子機器の適切な動作にはセンサー領域の熱絶縁が必要となります。ここで提示される提案の動作原理は、従来のMOSトランジスタのゲートをFe(2)O(3)層と直列に接続することで確認されます。プロパンと反応する際にフェライト層に電気化学的ポテンシャルが存在することが示されています。