陣列型化合物半導體光定址離子感測器之研製(II)

在光定址電位感測器的發展中，從單一光源開始，演變至用雷射掃描偵測，可獲得平面分布資料，但也耗費較多掃描時間與大體積的機械結構。本計畫將使用MOCVD設備生長化合物半導體，背面做成LED陣列，正面做成EIS結構，將其積體化與陣列化，再加上調變解調技術，可短時間內讀取整個畫面；為一種創新的構想。本團隊前三年完成單一光源化合物LAPS之研製，並利用覆晶技術使其一體化；未來繼續將朝向二維陣列光源利用雙面磊晶技術，來完成可及時量測離子動態濃度擴散之LAPS感測模組。(1). 2014本團隊已經完成磊晶製作GaN感測器結構，並搭配以往之感測膜層進行應用量測，也完成磊晶製作LED結構至藍寶石基板，同時進行化合物LAPS背面之覆晶陣列LED一體封裝成為完整的感測器，並成功於6月完成控制電路驅動(4x4)陣列進行時序掃描，得到平面pH值分佈，11月於花蓮IEDMS研討會中揭示。(2). 2015年重點將於雙面拋光Al2O3基板上進行雙面磊晶之製程，使正面EIS結構與背面陣列LED光源直接經由磊晶產生結合成為LAPS結構，進一步改善感測器解析度降低之現象。本年之重點需要嘗試調整MOCVD進行雙面結構之磊晶製程參數，以克服二次磊晶時之背面交互汙染等問題；同時本年之另一重點在開發程式修正一體化雙面磊晶之GaN LAPS元件周圍與中央之pH值，因元件製程差異引致的量測誤差。(3). 2016年將持續進行雙面磊晶成長感測器與二維LED結構，進行LAPS應用及量測，且搭配前兩年之計畫成果，於第三年進行二維積體化LAPS動態實測，其中包含搭配各項電性量測以及不同感測膜層之選用與最佳化，控制電路將驅動(10x10)陣列進行掃描，進行real-time擴散現象之觀察，以及擴散係數之計算。

系統編號:PB10408-5715
原計畫編號:MOST104-2221-E182-038