RESPUESTA AL HIDRÓGENO EN SENSORES MOS CON COMPUERTA DE PALADIO

Abstract

Se desarrollaron capacitores metal-oxido-silicio (MOS) con compuertas de paladio sensibles al hidrógeno y se investigó el efecto en la sensibilidad 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 nm 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 Ia 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.