[发明专利]具有可活动的栅极的场效应晶体管红外传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器和一种用于运行传感器的方法以及一种相应的计算机程序产品。

背景技术

常见的传感器已经提供了相当好的要检测的物理参数的分辨率。例如，DE 100 19 408 C2公开了一个场效应晶体管，尤其用于作为传感元件或加速度传感器，并公开了其加工方法。但是当要高精度且以小面积单元上检测某些物理参数时，产生问题。

发明内容

出于这个背景通过在这里介绍的方案建议一种传感器，该传感器具有下面的特征：一个具有漏极接点和源极接点的载体衬底，其中，所述漏极接点通过通道区与源极接点分开；和一个栅极单元，它关于通道区至少部分可活动地构成和设置，其中所述栅极单元设计成，响应接收的电磁辐射改变栅极单元的形状和/或栅极单元的位置和/或栅极单元的至少一部分与通道区的距离。并且建议了一种用于运行传感器的方法，该传感器具有半导体衬底，该衬底具有漏极接点和源极接点，其中所述漏极接点通过通道区与源极接点分开，并且该传感器还具有一个栅极单元，它关于通道区至少部分活动地构成和设置，其中所述栅极单元设计成，响应接收的电磁辐射改变栅极单元的形状和/或栅极单元的位置和/或栅极单元的至少一部分与通道区的距离，其中所述方法具有下面的步骤：通过检测在漏极接点与源极接点之间的电参数评价形状和/或位置和/或栅极单元的至少一部分与通道区的距离的变化。有利的扩展结构由下面的描述给出。

建议一种传感器。它具有下面的特征：

-一个具有漏极接点和源极接点的载体或半导体衬底，其中，所述漏极接点通过通道区与源极接点分开；和

-一个栅极单元，它关于通道区活动地构成和设置，其中所述栅极单元设计成，在响应接收的电磁辐射（射线）下改变栅极单元的形状和/或栅极单元的至少一部分与通道区的距离。

关于传感器在此例如可以理解为晶体管、尤其是场效应晶体管形式的传感器。关于通道区可以理解为漏极接点与源极接点之间的通道。关于栅极单元可以理解为一个单元，它具有至少一分元件，它作为栅电极在通道区上面起作用，并且通过在这个分元件中的电位代表对于电子的电阻或通道区的通过性。在此栅极单元的至少一部分相对于通道区的表面可活动设置地构成。例如在栅极单元的一部分与通道区或通道区的表面之间可以存在距离，气体例如空气位于其中。所述栅极单元还可以设计成，改变栅极单元或栅极单元的一部分的形状、即几何尺寸如宽度和/或长度。可以通过由栅极单元的至少（另）一部分接收的电磁辐射引起形状和/或栅极单元的至少一部分与通道区的距离的改变。

在这里建议的方案以这个知识为基础，通过栅极单元的可活动的元件能够非常精确地检测接收的电磁辐射的参数、例如强度或类似参数。通过接收的电磁辐射可以引起栅极单元的形状和/或栅极单元的至少一部分与通道区的距离的变化，由此在以确定的电位加载栅极单元的这个部分时改变这个电位在电阻和/或在通道区中的电子通过性上的作用。现在，这个变化的作用能够推断由栅极单元或栅极单元的一部分接收的电磁辐射的参数。在形状和/或栅极单元的至少一部分与通道区的距离的微小变化已经引起在电阻或通道区的电子通过性的明显的可测量技术地检测的影响以后，通过评价通道区的这个电参数能够非常精确地推断由栅极单元接收的电磁辐射。这不仅适用于确定上述参数的定量的大小，而且适用于高精度地局部地分辨上述参数。

在这里建议的方案的优点是，通过简单加工且成本有利地供使用的传感器不仅可以定量而且可以局部非常精确地测量电磁辐射的参数或物理上的大小。

此外建议一种用于运行（温度）传感器的方法，该传感器具有半导体或载体衬底，该衬底具有漏极接点和源极接点，其中所述漏极接点通过通道区与源极接点分开，该传感器还具有一个栅极单元，它关于通道区可活动地构成和设置，其中所述栅极单元设计成，响应接收的电磁辐射改变栅极单元的形状和/或栅极单元的至少一部分与通道区的距离，其中所述方法具有下面的步骤：

-通过检测在漏极接点与源极接点之间的电参数评价栅极单元的形状和/或栅极单元的至少一部分与通道区的距离的变化。

关于在漏极接点与源极接点之间的电参数例如可以理解为在这两个上述区域之间、尤其在通道区里面的电阻、导电能力和/或电子运动性。例如可以通过在漏极接点与源极接点之间施加电压确定这种电参数，其中确定漏极接点与源极接点之间的电流，用于确定电参数。