[发明专利]气体传感器和用于制造这种气体传感器的方法

权利要求书

1.气体传感器，包括具有衬底(12)的场效应晶体管，在所述衬底上布置有能够暴露于气体的栅电极(22)、源电极(18)和漏电极(20)，其中在所述衬底(12)和所述栅电极(22)之间布置有电绝缘部(24)，其中所述电绝缘部(24)构造为层系统，并且其中将规定的、稳定的电荷引入到所述层系统的至少一层(26、28、30)中。

2.根据权利要求1所述的气体传感器，其中所述层系统的至少一层(26、28、30)具有规定的结晶度。

3.根据权利要求2所述的气体传感器，其中所述结晶度存在于从大于或者等于20％直至小于或者等于60％的范围内。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的气体传感器，其中所述电绝缘部(24)的层系统包括三层(26、28、30)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的气体传感器，其中将规定的、稳定的电荷引入到所述层系统的中间层(28)中并且必要时所述层系统的中间层(28)具有规定的结晶度。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的气体传感器，其中至少一层(26、28、30)包括氧化物，如尤其是氧化铝、氧化硅、氧化铪、氧化钽、氧化钛、氧化锆、氧化锡、氧化钆、氧化铈、氧化镧、氧化镨、氧化铟、氧化钨；并且/或者其中至少一层(26、28、30)包括混合氧化物，如尤其是锆铈氧化物、钆铈氧化物、钇锆氧化物、钇铪氧化物；并且/或者其中至少一层(26、28、30)包括具有钙钛矿结构的氧化物，尤其是钛酸钙、钛酸钡、钛酸锶；并且/或者其中至少一层(26、28、30)包括非氧化物陶瓷，尤其是氮化硅、氮化硼、氮化钛、碳化硅、硅化钽、硅化钨，和/或相应的硼化物，即硼化钛、硼化钽、硼化镧、硼化钨。

7.根据权利要求6所述的气体传感器，其中所述层系统的与所述衬底(12)相邻布置的层(26)包括氧化硅，并且/或者其中所述层系统的中间层(28)包括氮化硅，并且/或者其中所述层系统的外侧层(30)包括氧化铝或者氧化硅。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的气体传感器，其中所述电绝缘部(24)具有厚度，所述厚度处于小于或者等于500nm、优选小于或者等于100nm的范围内。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的气体传感器，其中所述层系统的与所述衬底(12)相邻布置的层(26)包括衬底材料的氧化物并且尤其具有厚度，所述厚度处于小于或者等于100nm、优选小于或者等于50nm的范围内。

10.用于制造用来探测包含在流体流中的物质的气体传感器(10)、尤其是根据权利要求1至9中任一项所述的气体传感器(10)的方法，所述方法包括下列方法步骤：

a)提供衬底(12)；

b)将电绝缘部(24)施加到所述衬底(12)的至少一个部分区域上，其中所述电绝缘部(24)具有由多层(26、28、30)构成的层系统；

c)将额外的、稳定的电荷引入到所述层系统的层(26、28、30)中的至少一层中；并且

d)将导电层施加到所述电绝缘部(24)上。

11.根据权利要求10所述的方法，其中实现了所述层系统的层(26、28、30)中的至少一层的至少部分的结晶。

12.根据权利要求11所述的方法，其中通过温度升高的情况下对相应层(26、28、30)的处理实现了至少部分的结晶。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中通过将电压施加到至少一层(26、28、30)上引入电荷。