مستشعر HEMT القائم على GaN هو نوع جديد من المستشعرات يعتمد على التحكم في حالة السطح لغاز الإلكترون 2-D (2DEG) عند الوصلة غير المتجانسة AIGaN/GaN. في هياكل HEMT القائمة على GAN، يتم تشكيل قناة سطحية 2DEG عند واجهة الوصلة غير المتجانسة AIGaN/GaN. يتم التحكم في 2DEG في البئر المحتمل بواسطة جهد البوابة، وتكون طبقة 2DEG قريبة جدًا من السطح وحساسة جدًا لحالة السطح. تعتبر الروابط غير المتجانسة AIGaN/GaN حساسة للغاية للأيونات والسوائل القطبية والهيدروجين والمواد البيولوجية [1]، ومنذ ذلك الحين، بدأ الباحثون في دراسة سلسلة من المستشعرات القائمة على HEMTs القائمة على GAN. في الوقت الحاضر، تشمل الأبحاث الناضجة نسبيًا بشكل أساسي مستشعرات الغاز والمستشعرات الحيوية [2].
طور Su et al. [3] جهاز ترانزستور عالي الحركة الإلكترونية (HEMT) من Pt NPs/AlGaN/GaN والذي أظهر الكشف عن الهيدروجين (H2) والأمونيا (الأمونيا) باستخدام غاز مزدوج عن طريق ضبط درجة حرارة التشغيل فقط، وهو مناسب لتطبيقات مثل الكشف عن الغازات المتعددة والأنف الإلكتروني، كما هو موضح في الشكل الأيسر من الشكل 1. يستخدم مستشعر الغاز HEMT القائم على GAN، والذي تم تشكيله على ركيزة Si (111) مقاس 20 × 20 مم بواسطة MOCVD، ترانزستور HEMT من AlGaN/GaN مع بنية طبقية مرتبة تتضمن AlGaN/GaN/AlGaN الأولي. أثناء عملية التصنيع، تم ترسيب أغشية متعددة الطبقات من Ti/Al/Ti/Au ذات الاتصال الأومي بواسطة معدات الرش المغناطيسي. من أجل تكوين اتصال أومي بين الفيلم المعدني متعدد الطبقات وAlGaN، تم إجراء التلدين السريع لمدة 60 ثانية في النيتروجين باستخدام فرن التلدين بالأشعة تحت الحمراء RTP (IRLA-1200، JouleYacht، الصين) عند 650 درجة مئوية. الشكل 1 تُظهر الصورة اليمنى بنية جهاز HEMT، وصورة بصرية لمجموعة المستشعرات، وصورة مجهر مسح إلكتروني (SEM) لجهاز HEMT، وصورة مجهر مسح إلكتروني مكبرة لجهاز واحد.