[发明专利]一种基于场效应晶体管结构的pH值传感器件及其制造方法

权利要求书

1.一种基于场效应晶体管结构的pH值传感器件，其特征在于，包括绝缘层上半导体衬底，绝缘层上半导体衬底的半导体层上表面设置前栅氧化层和栅层，构成栅极结构；绝缘层上半导体衬底的半导体层中摻杂形成源漏结构；在绝缘层上半导体衬底的背面进行光刻，并刻蚀支撑衬底和埋氧化层，直至半导体层的下表面；绝缘层上半导体衬底的背面开有凹槽直到半导体层的下表面，所述凹槽的范围大于栅极结构的范围，凹槽的槽底设有背栅氧化层。

2.根据权利要求1所述的基于场效应晶体管结构的pH值传感器件，其特征在于，所述绝缘层上半导体衬底的半导体层的材料选自硅、锗、InGaAs、MoS₂。

3.根据权利要求1所述的基于场效应晶体管结构的pH值传感器件，其特征在于，所述前栅氧化层的材料选自氧化硅、氧化铝、氧化铪。

4.根据权利要求1所述的基于场效应晶体管结构的pH值传感器件，其特征在于，所述背栅氧化层的材料选自氧化硅、氧化铝、氧化铪。

5.根据权利要求1所述的基于场效应晶体管结构的pH值传感器件，其特征在于，所述背栅氧化层的厚度为1纳米至10纳米。

6.根据权利要求1所述的基于场效应晶体管结构的pH值传感器件，其特征在于，所述栅层的材料选自金属、半导体。

7.根据权利要求1-6任一项所述的基于场效应晶体管结构的pH值传感器件，其特征在于，该pH值传感器件利用栅极结构和源漏结构构成的场效应晶体管器件阈值电压的变化对pH值进行探测。

8.根据权利要求1所述的基于场效应晶体管结构的pH值传感器件的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)在绝缘层上半导体衬底的半导体层表面沉积前栅氧化层和栅层，通过刻蚀前栅氧化层和栅层形成栅极结构；

(2)在栅极结构两侧的绝缘层上半导体衬底的半导体层中摻杂形成源漏结构，栅极结构和源漏结构共同构成场效应晶体管结构；

(3)在绝缘层上硅衬底的背面进行光刻，并刻蚀支撑衬底和埋氧化层，直至半导体层的下表面；

(4)在刻蚀后的半导体层的下表面沉积背栅氧化层，形成pH值传感器件。