氮化镓基新型液体传感器研制及传感机理研究

液体传感器在国防、工农业生产、环境保护等领域都有重要的应用。AlGaN/GaN材料体系所具有的高化学稳定性、高极化2DEG浓度、无毒环保、耐高温、便于系统集成等优点，使其非常适用于液体传感器的研制。目前国际上对于GaN基液体传感器传感机理的认识尚不明确，国内对于该领域的研究未见报道。本项目旨在研究极性液体分子与AlGaN/GaN异质结2DEG的相互作用机制，从而获得GaN基液体传感器的传感机理；采用理论分析、数学模拟和实验测量相结合，分别研究极性液体分子的偶极矩对异质结2DEG的影响、极性液体分子对表面电势的影响和"浮栅"模型表征的极性液体分子对异质结2DEG的影响，最终获得GaN基液体传感器的主要传感机制；设计研制GaN基新型液体传感器原型器件，并应用于极性高分子有机物和溶液pH值的检测。本项目的实施不仅能弥补我国在该领域的空白，而且在军事、环保、食品安全等领域都具有广泛的应用前景。

液体传感器在国防、工农业生产、环境保护等领域都有重要的应用。AlGaN/GaN材料体系所具有的高化学稳定性、高极化2DEG浓度、无毒环保、耐高温、便于系统集成等优点，使其非常适用于液体传感器的研制。目前国际上对于GaN基液体传感器传感机理的认识尚不明确，国内对于该领域的研究未见报道。本项目采用理论分析和实验测量相结合，研究极性液体分子对表面电势的影响，从而获得GaN基液体传感器的传感机理；此外，还设计研制了GaN基肖特基二极管结构和HEMT结构两种新型液体传感器原型器件，并应用于极性有机溶液（丙酮和乙醇）的检测。实验结果表明，所研制的两款GaN基新型液体传感器能够有效的实现对丙酮和乙醇溶液的检测。本项目的实施不仅能弥补我国在该领域的空白，而且在军事、环保、食品安全等领域都具有广泛的应用前景.