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We investigated the performance of NO₂ gas sensors based on AlGaN/GaN high electron mobility transistors (HEMT) with 10 nm AlGaN barrier. The sensors were designed to operate in μA range to reduce power consumption and realize good sensing performance. The gate area of the HEMT sensor was functionalized using a Pd and Pt catalyst layer for NO₂ detection to compare the performance between Pd and Pt catalysts. Pd-functionalized sensors demonstrated better sensing characteristics compared with Pt-functionalized sensors. When the sensors were exposed to 100 ppm of NO₂ at 300℃, the relative sensitivity of 53 % was measured with the response time and recovery time of 136 s and 196 s, respectively. Also, the sensor shows a significant change of drain current for 30 s exposure time in different concentrations from 10 to 100 ppm NO₂. These results suggest that Pd-AlGaN/GaN HEMT sensors with a thin barrier can be the great choice to detect NO₂ gas and they could be used in the harsh environment in real-time condition.
#Palladium #platinum #gallium nitride #nitrogen dioxide sensor #high electron mobility transistor

목차

Abstract
I. INTRODUCTION
II. EXPERIMENTAL
III. RESULT AND DISCUSSION
IV. CONCLUSION
REFERENCES

참고문헌 (15)

참고문헌 신청
G. Korotcenkov, “Metal oxides for solid-state gas sensors: What determines our choice?,” Materials Science and Engineering: B, vol. 139, no. 1, pp 1- 23, Apr., 2007. google schola P. Offermans and R. Vitushinsky: “NO2 Detection With AlGaN/GaN 2DEG Channels for Air Quality Monitoring”, IEEE Sensors Journal, vol. 13, no. 8, pp. 2823-2827, Oct., 2012. google schola M. Miyoshia, S. Fujita, and T. Egawa, “Demonstration of NOx gas sensing for Pd/ZnO/ GaN heterojunction diodes,” Journal of Vacuum Science & Technology B, vol. 33, no. 1, 013001, Jan., 2015; google schola S. Jung, K. H. Baik, F. Ren, S. J. Pearton, and S. Jang, “Detection of ammonia at low concentrations (0.1-2 ppm) with ZnO nanorod functionalized AlGaN/GaN high electron mobility transistors,” Journal of Vacuum Science & Technology B, vol. 35, 042201, Jun.,2017; google schola T.-Y. Chen, et al., “Ammonia sensing properties of a Pt/AlGaN/GaN Schottky diode,” IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 58, no. 5, pp. 1541-1547, May 2011; google schola

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