Signalkompensation mittels Gate-Potential bei gassensitiven Feldeffekttransistoren

Abstract

In dieser Arbeit wird ein Kompensationsbetrieb für gassensitive Feldeffekttransistoren implementiert, indem der Strom durch den Sensor mittels Regelung des Gate-Potentials konstant gehalten wird. Die Änderung im Gate-Potential spiegelt dabei direkt die Änderung des Potentials der Sensoroberfläche durch das Gas wider. Im Vergleich mit dem nicht kompensierten Betriebsmodus, d. h. direkte Messung des Stroms ohne Beeinflussung des Gate-Potentials, weist der kompensierte Modus eine bessere relative Sensorantwort bei größeren Konzentrationen und ein deutlich lineareres Verhalten sowohl im statischen als auch im temperaturzyklischen Betrieb auf. Als Erklärung für diese Unterschiede schlagen wir den Transport von Sauerstoffanionen, beeinflusst durch sich ändernde elektrische Felder, auf der Oberfläche vor.