Ionensensitive Feldeffekttransistoren: Halbleitertechnologie, Entwurf und Verifikation
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| Format: | Thesis Book |
| Language: | German |
| Published: |
Aachen
Verlag Shaker
1994
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| Edition: | Als Manuskript gedruckt |
| Series: | Berichte aus der Halbleitertechnik
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| Online Access: | Inhaltsverzeichnis |
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INHALTSVERZEICHNIS
ZUSAMMENFASSUNG
.
5
INHALTSVERZEICHNIS
.
9
1.
EINFUEHRUNG.
_
.
-
.
-
.
---------
-
.
-
.
------
.
15
1.1
BEDEUTUNG
VON
SENSOREN
.
15
1.1.1
MARKTENTWICKLUNG
.
15
1.1.2
HALBLEITERSENSOREN
.
18
1.2
DER
FELDEFFEKTTRANSISTOR
ALS
IONENSENSITIVES
BAUELEMENT
.
19
1.2.1
AUFBAU
UND
FUNKTIONSPRINZIP
EINES
ISFET
.
19
1.2.2
WICHTIGE
KENNGROESSEN
UND
GLEICHUNGEN
DES
FELDEFFEKTTRANSISTORS
.
22
1.2.3
WICHTIGE
KENNGROESSEN
UND
GLEICHUNGEN
DES
ISFET
.
26
1.3
AUFGABENSTELLUNG
.
29
2.
CMOS-TECHNOLOGIE
FUER
INTEGRIERTE
FLUESSIGKEITSSENSOREN
.
31
2.1
EINFUEHRUNG
.
31
2.1.1
KONZEPTION
.
31
2.1.2
STAND
DER
TECHNIK
.
33
2.2
PROZESSINTEGRATION
.
34
2.2.1
MASKENUEBERSICHT
.
35
2.2.2
PROZESSBESCHREIBUNG
.
36
2.3
PROZESSSIMULATION
.
43
2.3.1
EIGENSCHAFTEN
UND
ZIELE
.
43
2.3.2
MODELLANPASSUNG
AN
DAS
WACHSTUM
VON
OXIDEN
.
46
2.3.3
DOTIERPROFILE
DER
N-KANAL
UND
P-KANAL-FELDEFFEKTTRANSISTOREN
.
50
2.4
TECHNOLOGIESPEZIFIKATIONEN
FUER
INTEGRIERTE
FLUESSIGKEITSSENSOREN
.
57
2.4.1
CMOS-PROZESSANPASSUNG
.
57
2.4.2
GATEISOLATOR
.
58
2.4.3
PASSIVIERUNG
.
59
2.4.4
AUFBAU-
UND
VERBINDUNGSTECHNIK
.
59
10
INHALTSVERZEICHNIS
2.5
MODIFIKATIONEN
AM
CMOS-PROZESS
ZUR
SENSOROPTIMIERUNG
.
60
2.5.1
UEBERSICHT
.
60
2.5.2
GATEISOLATOREN
.
60
2.5.3
IONENIMPLANTATION
IM
KANALBEREICH
.
62
2.5.4
IONENIMPLANTATION
MIT
ARGON
.
66
2.5.5
METALLISIERUNG
.
67
2.5.6
TEMPERUNG
.
67
2.6
INTEGRATION
DES
LOESUNGSKONTAKTS
.
68
2.6.1
GRUNDLAGEN
.
68
2.6.2
HERSTELLUNGSPROZESS
.
69
2.6.3
PROBLEME
BEI
DER
STRUKTURIERUNG
.
70
2.7
PLANARISIERUNG
DER
SENSOROBERFLAECHE
.
71
2.7.1
PROBLEMSTELLUNG
.
71
2.7.2
HERSTELLUNGSPROZESS
.
72
2.7.3
PROBLEME
BEI
DER
STRUKTURIERUNG
.
73
2.8
ZUSAMMENFASSUNG
.
74
3.
ENTWURF
EINES
INTEGRIERTEN
FLIISSIGKEITSSENSORS
.
76
3.1
EINFUEHRUNG
.
76
3.2
GEOMETRISCHER
ENTWURF
EINES
FELDEFFEKTTRANSISTORS
.
77
3.2.1
KANALGEOMETRIE
UND
STROMVERTEILUNG
.
77
3.2.2
AUSFUEHRUNGSFORMEN
VON
N-KANAL
UND
P-KANAL-FELDEFFEKTTRANSISTOREN
86
3.3
GEHAEUSEGERECHTER
ENTWURF.
.
88
3.3.1
ANFORDERUNGEN
.
88
3.3.2
SENSORAUFBAU
.
89
3.3.3
GEHAEUSUNG
VERSCHIEDENER
SENSORAUSFUEHRUNGEN
.
90
3.4
DER
GESAMTE
SENSORBAUSTEIN
.
92
3.4.1
BLOCKWEISER
AUFBAU
.
92
3.4.2
LATCH-UP-FREIER
ENTWURF
.
94
3.4.3
ENTWURFSREGELN
.
95
3.5
ZUSAMMENFASSUNG
.
96
INHALTSVERZEICHNIS
11
4.
CHARAKTERISIERUNG
DER
MIS-FELDEFFEKTTRANSISTOREN.
_
.
97
4.1
EINFUEHRUNG
.
97
4.2
BAUELEMENTESIMULATION
.
98
4.2.1
EIGENSCHAFTEN
UND
ZIELE
.
98
4.2.2
AUSWERTUNG
UND
VERGLEICH
MIT
MESSUNGEN
AUF
DER
SILIZIUMSCHEIBE
.
100
4.3
ZUSAMMENFASSUNG
.
107
5.
CHARAKTERISIERUNG
DER
IONENSENSITIVEN
FELDEFFEKTTRANSISTOREN
.
109
5.1
EINFUEHRUNG
.
109
5.2
DAS
SYSTEM
ISFET-ELEKTROLYT-BEZUGSELEKTRODE
.
109
5.2.1
BEZUGSELEKTRODE
.
109
5.2.2
EIGENSCHAFTEN
DER
ELEKTROLYTEN
.
110
5.2.3
EIGENSCHAFTEN
DES
ISFET
BEI
KURZZEITMESSUNGEN
.
111
5.2.4
MESSVERFAHREN
.
113
5.3
TEMPERATURVERHALTEN
DES
ISFET
IM
LANGZEITBETRIEB
.
115
5.3.1
PROBLEMSTELLUNG
.
115
5.3.2
TEMPERATURKOEFFIZIENT
DES
MISFET
.
115
5.3.3
MATHEMATISCHE
BESCHREIBUNG
DES
ISFET-TEMPERATURVERHALTENS
.
119
5.3.4
FEHLERREDUZIERUNG
UND
VERGLEICH
MIT
MESSUNGEN
.
121
5.4
LANGZEITSTABILITAET
DES
ISFET
.
124
5.4.1
DEFINITION
DER
DRIFT
.
124
5.4.2
EINSCHWINGVERHALTEN
UND
HYSTERESE
.
125
5.4.3
LANGZEITDRIFT
UNTER
MESSBEDINGUNGEN
.
127
5.4.4
LAGERUNGSDRIFT
.
130
5.4.5
MODELLVERSUCH
.
132
5.4.6
REDUKTION
DER
DRIFT
.
139
5.5
KOMPENSATION
VON
TEMPERATUR
UND
DRIFT
.
141
5.5.1
MOEGLICHE
KOMPENSATIONSVERFAHREN
.
141
5.5.2
RECHNERGESTUETZTES
KOMPENSATIONSVERFAHREN
.
141
5.5.3
PH-WERTMESSUNG
MIT
KOMPENSATION
.
144
5.6
ZUSAMMENFASSUNG
.
146
12
INHALTSVERZEICHNIS
6.
WEITERFUEHRENDE
UNTERSUCHUNGEN
AM
GATEISOLATOR
.
-------
.
-
148
6.1
EINFUEHRUNG
.
148
6.2
MESSVERFAHREN
.
148
6.3
UNTERSUCHTE
MATERIALIEN
.
150
6.4
MESSAUSWERTUNG
.
152
6.5
ZUSAMMENFASSUNG
.
154
7.
ENTWICKLUNG
EINES
NADELSENSORS
.
156
7.1
EINFUEHRUNG
.
156
7.2
HALBLEITERTECHNOLOGISCHE
UMSETZUNG
.
157
7.2.1
KOMPATIBILITAET
DER
CMOS-PLANARTECHNOLOGIE
.
157
7.2.2
MIKROMECHANISCHE
STRUKTURIERUNG
.
158
7.2.3
MASKENENTWURF
.
161
7.2.4
PASSIVIERUNG
.
165
7.3
MECHANISCHE
BETRACHTUNGEN
.
166
7.3.1
NADELFORM
UND
EINSTECHKRAFT
.
166
7.3.2
FESTIGKEITSRECHNUNG
.
166
7.4
ZUSAMMENFASSUNG
.
169
8.
ABSCHLIESSENDE
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
_
170
8.1
UEBERSICHT
.
170
8.2
WEITERFUEHRENDE
UNTERSUCHUNGEN
AN
ISFETS
.
171
8.3
HALBLEITERPROZESS-ERWEITERUNGEN
.
172
8.3.1
PARTIELLE
KANALIMPLANTATION
.
172
8.3.2
UNTERSCHIEDLICHE
GATEISOLATOREN
AUF
EINEM
SENSORBAUSTEIN
.
173
8.3.3
CMOS-KOMPATIBLER
LOESUNGSKONTAKT
.
174
8.4
TRAGBARES
PH-MESSGERAET
.
175
8.5
AUSBLICK
.
177
INHALTSVERZEICHNIS
13
9.
ANHANG
---------------------
.
-
.
-----
.
-
.
-
.
----
.
_
.
179
9.1
CMOS-PROZESSABLAUF
.
179
9.2
WIDERSTANDSBERECHNUNG
FUER
WEITE
TRANSISTOREN
MIT
ANTIPARALLELER
STROMZUFUEHRUNG
.
184
9.3
WIDERSTANDSBERECHNUNG
FUER
WEITE
TRANSISTOREN
MIT
PARALLELER
STROMZUFUEHRUNG
186
9.4
ABSCHAETZUNG
DES
MESSFEHLERS
.
189
9.5
NUMERISCHES
VERFAHREN
DER
AUSGLEICHSRECHNUNG
.
193
9.6
MIKROMECHANIK-PROZESSABLAUF.
.
194
VERZEICHNIS
HAEUFIG
VERWENDETER
SYMBOLE
UND
ABKUERZUNGEN
.
_
.
_
.
_
.
197
LITERATURVERZEICHNIS.
------------
.
------
.
-
.
200
DANKSAGUNG
.
-
.
-
.
226 |
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| spelling | Hein, Peter Verfasser aut Ionensensitive Feldeffekttransistoren Halbleitertechnologie, Entwurf und Verifikation Peter Hein Als Manuskript gedruckt Aachen Verlag Shaker 1994 227 Seiten Illustrationen, Diagramme txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Berichte aus der Halbleitertechnik Dissertation Technische Universität München 1994 CMOS (DE-588)4010319-5 gnd rswk-swf Ionensensitiver Feldeffekttransistor (DE-588)4226245-8 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Ionensensitiver Feldeffekttransistor (DE-588)4226245-8 s DE-604 CMOS (DE-588)4010319-5 s DNB Datenaustausch application/pdf http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&doc_library=BVB01&local_base=BVB01&doc_number=006335819&sequence=000001&line_number=0001&func_code=DB_RECORDS&service_type=MEDIA Inhaltsverzeichnis |
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