DESARROLLO Y MEDICIÓN DE SENSORES DE GASES BASADOS EN CAPACITORES MOS

Abstract

Los sensores de efecto de campo, con compuertas de metales catalíticos como Pt ó Pd, son dispositivos sensibles y selectivos a moléculas que contienen hidrógeno, completamente compatibles con la tecnología convencional de silicio. En la etapa de desarrollo de nuevos sensores además de estas virtudes, se requiere la facilidad y velocidad de fabricación de prototipos, así como su estabilidad en experimentos de caracterización de más de 12 hs. Se describen las características de tres clases distintas de dispositivos sensores de gases, basados en capacitores metal-óxido-silicio (MOS). Detallándose las etapas de fabricación requeridas, junto con el sistema de medición desarrollado, para establecer las ventajas comparativas y los límites de aplicación de cada variante. Los tres tipos de sensores son: dispositivos para medición sobre oblea, dispositivos integrados y sensores híbridos. La medición sobre oblea, requirió el desarrollo de una plataforma estanca calefaccionada, mientras que las otras variantes se emplearon en una celda modular, de uso general, con capacidad para alojar varios sensores en medidas simultáneas. Los dispositivos, caracterizados en atmósferas de aire y nitrógeno, con concentraciones controladas de hidrógeno entre 0 y 400 ppm, en flujo continuo de 500 ml/min, a temperaturas de operación de 150°C, muestran corrimientos del voltaje de banda plana reproducibles, consistentes con los límites teóricos de dichos sensores de hasta 2 mV/ppm.