JPH0310164A - 半導体センサ - Google Patents
半導体センサInfo
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- JPH0310164A JPH0310164A JP14575289A JP14575289A JPH0310164A JP H0310164 A JPH0310164 A JP H0310164A JP 14575289 A JP14575289 A JP 14575289A JP 14575289 A JP14575289 A JP 14575289A JP H0310164 A JPH0310164 A JP H0310164A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は加速度、触圧、気圧、機械的振動等の物理的外
力を検出するための半導体センサに関するものである。
力を検出するための半導体センサに関するものである。
従来、このような分野の技術としては、例えば特開昭６
２−１２１３６７号公報に示されるものが知られている
。この従来のセンサでは、シリコンなどの半導体基板に
酸化シリコン（Ｓ ｉＯ２）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ
４）などで片持梁を形成し、この基端部にピエゾ抵抗素
子などのストレス検知素子を設けることで、加速度を電
気的に検出している。このストレス検知のためのピエゾ
抵抗素子の材料としては、各種のものがあるが、例え１
２ ばＳｔからなるものでは１００ＸＩＯｃｄ／ｄｙｎｅ程
度の感度が得られる。
２−１２１３６７号公報に示されるものが知られている
。この従来のセンサでは、シリコンなどの半導体基板に
酸化シリコン（Ｓ ｉＯ２）、窒化シリコン（Ｓｉ３Ｎ
４）などで片持梁を形成し、この基端部にピエゾ抵抗素
子などのストレス検知素子を設けることで、加速度を電
気的に検出している。このストレス検知のためのピエゾ
抵抗素子の材料としては、各種のものがあるが、例え１
２ ばＳｔからなるものでは１００ＸＩＯｃｄ／ｄｙｎｅ程
度の感度が得られる。
一方、半導体センサにトランジスタを組み込み、圧電効
果による電荷を上記トランジスタのゲートに印加してそ
の特性変化から加速度を検出するものとして、例えば特
開昭６３−１８２７２号公報のものが知られている。こ
のセンサでは、ＭＯＳＦＥＴのゲート酸化膜上に圧電体
と慣性質量体が配設され、リード線を介することなくゲ
ートに電荷が送られるようになっている。
果による電荷を上記トランジスタのゲートに印加してそ
の特性変化から加速度を検出するものとして、例えば特
開昭６３−１８２７２号公報のものが知られている。こ
のセンサでは、ＭＯＳＦＥＴのゲート酸化膜上に圧電体
と慣性質量体が配設され、リード線を介することなくゲ
ートに電荷が送られるようになっている。
しかしながら、上記従来技術のうち、前者のピエゾ抵抗
素子を用いて検出するタイプのものでは、加速度等の検
出感度が十分でないという欠点があった。一方、後者の
ものではＦＥＴの上に圧電体と慣性質量体を設けなけれ
ばならないので、センサが大型化し、またコスト高にな
っていた。
素子を用いて検出するタイプのものでは、加速度等の検
出感度が十分でないという欠点があった。一方、後者の
ものではＦＥＴの上に圧電体と慣性質量体を設けなけれ
ばならないので、センサが大型化し、またコスト高にな
っていた。
そこで本発明は、簡単な構造によって高感度に加速度、
触圧、気圧、機械的振動等の物理的外力を検出できる半
導体センサを提供することを目的とする。
触圧、気圧、機械的振動等の物理的外力を検出できる半
導体センサを提供することを目的とする。
本発明に係る半導体センサは、支持体と、この支持体に
固設されて物理的な外力（加速度、圧力等）により変形
する可変形部材と、この可変形部材の変形が生じる部分
に形成された接合型電界効果トランジスタ（Ｊ−ＦＥＴ
）とを備え、接合型電界効果トランジスタの電気特性の
変化により上記の物理的な外力を検知するようにしたこ
とを特徴とする。
固設されて物理的な外力（加速度、圧力等）により変形
する可変形部材と、この可変形部材の変形が生じる部分
に形成された接合型電界効果トランジスタ（Ｊ−ＦＥＴ
）とを備え、接合型電界効果トランジスタの電気特性の
変化により上記の物理的な外力を検知するようにしたこ
とを特徴とする。
本発明の構成によれば、Ｊ−ＦＥＴに変形が加わると、
ゲート電極とチャネル層の界面にストレスが生じて分極
が現われ、Ｊ−ＦＥＴの閾値等の電気特性が変化する。
ゲート電極とチャネル層の界面にストレスが生じて分極
が現われ、Ｊ−ＦＥＴの閾値等の電気特性が変化する。
従って、この特性の変化を知ることにより、加速度、圧
力等によるストレスを検出することができる。
力等によるストレスを検出することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の詳細な説明する。
第１図は実施例の基本（１カ成の斜視図で、同図（ａ）
は加速度を検出するタイプ（カンチレバータイプ）を示
し、同図（ｂ）は圧力を検出するタイプ（ダイヤフラム
タイプ）を示している。同図（ａ）のセンサでは、例え
ばシリコン（Ｓ ｉ）からなる半導体基板１上に、例え
ばガリウムヒ素（ＧａＡｓ）からなる結晶成長層２がエ
ピタキシャル成長されている。そして、半導体基板１の
一部（図中の記号Ａの部分）がエツチングで除去され、
図中の左側部分が可変形部材としての片持梁３をなして
いる。片持梁３の基端部の結晶成長層２にはＪ−ＦＥＴ
がエピタキシャル成長法などで形成され、これがストレ
ス検知ＦＥＴ４をなしている。そして、片持梁３の支持
体側（図中の右側）部分の結晶成長層２上には、検出信
号に対して増幅等の処理をするための信号処理回路５が
形成されている。
は加速度を検出するタイプ（カンチレバータイプ）を示
し、同図（ｂ）は圧力を検出するタイプ（ダイヤフラム
タイプ）を示している。同図（ａ）のセンサでは、例え
ばシリコン（Ｓ ｉ）からなる半導体基板１上に、例え
ばガリウムヒ素（ＧａＡｓ）からなる結晶成長層２がエ
ピタキシャル成長されている。そして、半導体基板１の
一部（図中の記号Ａの部分）がエツチングで除去され、
図中の左側部分が可変形部材としての片持梁３をなして
いる。片持梁３の基端部の結晶成長層２にはＪ−ＦＥＴ
がエピタキシャル成長法などで形成され、これがストレ
ス検知ＦＥＴ４をなしている。そして、片持梁３の支持
体側（図中の右側）部分の結晶成長層２上には、検出信
号に対して増幅等の処理をするための信号処理回路５が
形成されている。
この第１図（ａ）の装置において、図中の矢印Ｇの方向
に加速度が加わると、片持梁３側の半導体基板１は錘り
ＩＧとして作用し、矢印Ａで示す部分の結晶成長層（可
変形部材）２が屈曲することになる。すると、この屈曲
によるストレスがストレス検知ＦＥＴ４の閾値（Ｖ ｔ
ｈ）等を変化させ、従って上記の加速度が検出されるこ
とになる。なお、ストレス検知ＦＥＴ４の閾値変化によ
ってストレスを検和するためには、例えば抵抗と組み合
せることによってインバータを形成する必要があり、ま
た検出信号を増幅したりすることも必要になるが、これ
らの回路要素は信号処理回路５の中に構成されている。
に加速度が加わると、片持梁３側の半導体基板１は錘り
ＩＧとして作用し、矢印Ａで示す部分の結晶成長層（可
変形部材）２が屈曲することになる。すると、この屈曲
によるストレスがストレス検知ＦＥＴ４の閾値（Ｖ ｔ
ｈ）等を変化させ、従って上記の加速度が検出されるこ
とになる。なお、ストレス検知ＦＥＴ４の閾値変化によ
ってストレスを検和するためには、例えば抵抗と組み合
せることによってインバータを形成する必要があり、ま
た検出信号を増幅したりすることも必要になるが、これ
らの回路要素は信号処理回路５の中に構成されている。
却１図（ｂ）のセンサでは、同図（ａ）と同様に半導体
基板１上に結晶成長層２が形成されているが、半導体基
板１のエツチングにより除去される部分Ａが同図（ａ）
と異なっている。すなわち、この実施例では装置の中央
部分（第１の部分に１）で半導体基板１がエツチング等
により除去されて結晶成長層２よる可変形部材が構成さ
れ、それを取り囲む第２の部分に２で半導体基板１が残
存されて結晶成長層（可変形部材）２の支持体をなして
いる。なお、ストレス検知ＦＥＴ４については加圧によ
ってストレスが生じる部分（可変形部材となる部分）の
結晶成長層２に、Ｊ−ＦＥＴとして形成されている。ま
た、半導体基板１が残存された部分（支持体部分）の結
晶成長層２には、信号処理回路５が別途に形成されてい
る。
基板１上に結晶成長層２が形成されているが、半導体基
板１のエツチングにより除去される部分Ａが同図（ａ）
と異なっている。すなわち、この実施例では装置の中央
部分（第１の部分に１）で半導体基板１がエツチング等
により除去されて結晶成長層２よる可変形部材が構成さ
れ、それを取り囲む第２の部分に２で半導体基板１が残
存されて結晶成長層（可変形部材）２の支持体をなして
いる。なお、ストレス検知ＦＥＴ４については加圧によ
ってストレスが生じる部分（可変形部材となる部分）の
結晶成長層２に、Ｊ−ＦＥＴとして形成されている。ま
た、半導体基板１が残存された部分（支持体部分）の結
晶成長層２には、信号処理回路５が別途に形成されてい
る。
この第１図（ｂ）の装置において、例えば矢印Ｇの方向
に圧力が加わると、Ｋ１で示すダイヤフラムは上方に湾
曲し、ストレスを生じさせる。すると、圧電効果による
ゲート領域直下の分極によってストレス検知ＦＥＴ４の
閾値等が変化するので、例えば第１図（ａ）と同様に抵
抗とのインバータ回路を組むことによって、上記の圧力
を定量的に検出することができる。
に圧力が加わると、Ｋ１で示すダイヤフラムは上方に湾
曲し、ストレスを生じさせる。すると、圧電効果による
ゲート領域直下の分極によってストレス検知ＦＥＴ４の
閾値等が変化するので、例えば第１図（ａ）と同様に抵
抗とのインバータ回路を組むことによって、上記の圧力
を定量的に検出することができる。
次に、第２図ないし第５図を参照することにより、本発
明により構成した加速度センサの構成と検出原理を具体
的に説明する。
明により構成した加速度センサの構成と検出原理を具体
的に説明する。
第２図に示す通り、半導体基板１の上面には結晶成長層
２がエピタキシャル成長法により形成され、この半導体
基板１および結晶成長層２が略Ω字状に除去されて中央
部分が片持梁３をなしている。そして、可変形部材とし
ての片持梁３の先端部には半導体基板１が残存されて錘
りＩＧをなし、片持梁３の基端部にはＪ−ＦＥＴからな
るストレス検知ＦＥＴ４が形成されている。このストレ
ス検知ＦＥＴ４の具体的構成は第３図のようになってい
るが、詳細な説明は後述する。さらに、結晶成長層２の
片持梁３以外の部分には半導体抵抗Ｒが形成され、上記
ストレス検知ＦＥＴ４と共にインバータ回路を構成する
ように配線されている。
２がエピタキシャル成長法により形成され、この半導体
基板１および結晶成長層２が略Ω字状に除去されて中央
部分が片持梁３をなしている。そして、可変形部材とし
ての片持梁３の先端部には半導体基板１が残存されて錘
りＩＧをなし、片持梁３の基端部にはＪ−ＦＥＴからな
るストレス検知ＦＥＴ４が形成されている。このストレ
ス検知ＦＥＴ４の具体的構成は第３図のようになってい
るが、詳細な説明は後述する。さらに、結晶成長層２の
片持梁３以外の部分には半導体抵抗Ｒが形成され、上記
ストレス検知ＦＥＴ４と共にインバータ回路を構成する
ように配線されている。
このインバータ回路の具体的構成および動作は第５図の
ようになっているが、その説明は後述する。
ようになっているが、その説明は後述する。
上記の具体例において、図中の矢印Ｇの方向に加速度が
加えられると、錘りＩＧによって片持梁３の基端部に屈
曲が生じ、従ってストレスが現われる。すると、化合物
半導体にのエピタキシャル成長等を行なうことで形成さ
れているストレス検知ＦＥＴ４は、ゲート電極の下のゲ
ート領域とチャネル層との界面で、いわゆる圧電効果に
よる分極によって閾値が変化する。これに対し、抵抗Ｒ
にはストレスが加わらないので、抵抗率は変化しない。
加えられると、錘りＩＧによって片持梁３の基端部に屈
曲が生じ、従ってストレスが現われる。すると、化合物
半導体にのエピタキシャル成長等を行なうことで形成さ
れているストレス検知ＦＥＴ４は、ゲート電極の下のゲ
ート領域とチャネル層との界面で、いわゆる圧電効果に
よる分極によって閾値が変化する。これに対し、抵抗Ｒ
にはストレスが加わらないので、抵抗率は変化しない。
そこで、このストレス検知ＦＥＴ４および抵抗Ｒからな
るインバータ回路にパッド６から電圧Ｖ 、■ および
アースレベルを印加すると電１ 圧Ｖ が出力される。この出力電圧Ｖ は信号処０
０理回路５に入力され、ここで所定
の信号処理が施される。
るインバータ回路にパッド６から電圧Ｖ 、■ および
アースレベルを印加すると電１ 圧Ｖ が出力される。この出力電圧Ｖ は信号処０
０理回路５に入力され、ここで所定
の信号処理が施される。
実施例に用いられるストレス検知ＦＥＴ４の構成は、第
３図のようになっている。同図（ａ）はストレス検知Ｆ
ＥＴ４をなすＪ−ＦＥＴの平面図てあり、同図（ｂ）は
のＡ Ａ２線断面図であ■ る。図示の通り、半絶縁性のＧａＡｓからなる結晶成長
層２上にはｎ型ＧａＡｓ層２１がエピタキシャル成長法
で形成され、その両側にはオーミック金属として例えば
Ａ ｕ ／ Ａ ｕ Ｇ ｅからなるソース電Ｔｈ４Ｓ
およびドレイン電極４Ｄが、例えばリフトオフ法により
形成されている。ソース電極４Ｓとドレイン電極４Ｄの
間に形成されたゲート電１ｉ４Ｇは下側のチタン（Ｔｉ
）層４１と上側のタングステン（Ｗ）層４２からなり、
ｎ型ＧａＡｓ層２１との間に設けられたＰ＋型ＧａＡｓ
層２２とオーミック接触している。Ｊ−ＦＥＴは温度上
昇によるケートリーク電流の増加が少ないので、優れた
温度特性を実現できる。
３図のようになっている。同図（ａ）はストレス検知Ｆ
ＥＴ４をなすＪ−ＦＥＴの平面図てあり、同図（ｂ）は
のＡ Ａ２線断面図であ■ る。図示の通り、半絶縁性のＧａＡｓからなる結晶成長
層２上にはｎ型ＧａＡｓ層２１がエピタキシャル成長法
で形成され、その両側にはオーミック金属として例えば
Ａ ｕ ／ Ａ ｕ Ｇ ｅからなるソース電Ｔｈ４Ｓ
およびドレイン電極４Ｄが、例えばリフトオフ法により
形成されている。ソース電極４Ｓとドレイン電極４Ｄの
間に形成されたゲート電１ｉ４Ｇは下側のチタン（Ｔｉ
）層４１と上側のタングステン（Ｗ）層４２からなり、
ｎ型ＧａＡｓ層２１との間に設けられたＰ＋型ＧａＡｓ
層２２とオーミック接触している。Ｊ−ＦＥＴは温度上
昇によるケートリーク電流の増加が少ないので、優れた
温度特性を実現できる。
このようなＪ−ＦＥＴにおいて、第３図中の矢印ＳＴの
方向に応力が加わると、ゲート電極４Ｇの下のＰ＋型Ｇ
ａＡｓ層２２とｎ型ＧａＡｓ層２１のチャネル層との界
面でせん断応力が働き、圧電効果によってチャネル層に
分極が生じる。この分極による閾値等の電気特性の変化
は、チャネル層の表面でのストレスに依存する。
方向に応力が加わると、ゲート電極４Ｇの下のＰ＋型Ｇ
ａＡｓ層２２とｎ型ＧａＡｓ層２１のチャネル層との界
面でせん断応力が働き、圧電効果によってチャネル層に
分極が生じる。この分極による閾値等の電気特性の変化
は、チャネル層の表面でのストレスに依存する。
′ストレスの変化による電気特性の変化を第４図に示す
。横軸はＪ−ＦＥＴのソース・ドレイン間電圧ＶＤ８で
あり、縦軸はソース・ドレイン間電流ＩＤＳである。通
常の状態ではＶ−１特性は実線の通りであるが、引張り
応力が加わると点線のようになる。
。横軸はＪ−ＦＥＴのソース・ドレイン間電圧ＶＤ８で
あり、縦軸はソース・ドレイン間電流ＩＤＳである。通
常の状態ではＶ−１特性は実線の通りであるが、引張り
応力が加わると点線のようになる。
このようにして得られた電気特性の変化の一例として、
閾値の変化は、例えば第５図（ａ）のようなインバータ
回路で検出できる。すなわち、ストレス検知ＦＥＴ４と
してのＪ−ＦＥＴのゲートに電圧ｖ１を印加する。する
と、出力電圧Ｖ。は電圧Ｖ１に依存して第５図（ｂ）の
ように変化する。ここで、Ｊ−ＦＥＴの閾値が変化する
と出力電圧Ｖ の立ち下り点は第５図（ｂ）の矢印のよ
うにシフトする。そこで、ゲートへの入力電圧をＶ ＋
”” Ｖ ｐに設定すると、出力電圧Ｖ。の変化から
Ｊ−ＦＥＴに加わるストレスを検知することができる。
閾値の変化は、例えば第５図（ａ）のようなインバータ
回路で検出できる。すなわち、ストレス検知ＦＥＴ４と
してのＪ−ＦＥＴのゲートに電圧ｖ１を印加する。する
と、出力電圧Ｖ。は電圧Ｖ１に依存して第５図（ｂ）の
ように変化する。ここで、Ｊ−ＦＥＴの閾値が変化する
と出力電圧Ｖ の立ち下り点は第５図（ｂ）の矢印のよ
うにシフトする。そこで、ゲートへの入力電圧をＶ ＋
”” Ｖ ｐに設定すると、出力電圧Ｖ。の変化から
Ｊ−ＦＥＴに加わるストレスを検知することができる。
なお、実施例のようにダイヤフラム、カンチレバー等を
化合物半導体で構成すれば、この化合物半導体のストレ
スが生じる部分にストレス検知ＦＥＴ４を直接に形成す
ることができる。ここで、化合物半導体に形成した回路
は高温環境下でも十分に動作し、信号処理も高速に行な
えるので、耐環境性に優れた高精度な半導体センサを提
供することができる。そして、その出力信号を処理する
ための信号処理回路５を同一の化合物半導体による結晶
成長層２に形成できるので、半導体センサの構成を極め
てコンパクトにすることができる。
化合物半導体で構成すれば、この化合物半導体のストレ
スが生じる部分にストレス検知ＦＥＴ４を直接に形成す
ることができる。ここで、化合物半導体に形成した回路
は高温環境下でも十分に動作し、信号処理も高速に行な
えるので、耐環境性に優れた高精度な半導体センサを提
供することができる。そして、その出力信号を処理する
ための信号処理回路５を同一の化合物半導体による結晶
成長層２に形成できるので、半導体センサの構成を極め
てコンパクトにすることができる。
更に、上記実施例の半導体センサは極めて簡単な製造工
程によって°、精度よく製作することが可能である。以
下、この事情を第６図および第７図により具体的に説明
する。
程によって°、精度よく製作することが可能である。以
下、この事情を第６図および第７図により具体的に説明
する。
まず、Ｓｔからなる半導体基板１を用意し、この上面に
エピタキシャル成長法によってＧａＡｓの結晶成長層２
を形成する。そして、ストレス検知ＦＥＴ４を後述の第
７図のように形成すると共に、信号処理回路５を結晶成
長層２中にイオン注入法、リフトオフ法等を用いて形成
する（第６図（ａ）図示）。しかる後、全面にフォトレ
ジスト膜１０を塗布して半導体基板１の除去すべき部分
を窓あけする（第６図（ｂ）図示）。この窓あけは、例
えば公知のフォトリソグラフィ技術を用いればよい。
エピタキシャル成長法によってＧａＡｓの結晶成長層２
を形成する。そして、ストレス検知ＦＥＴ４を後述の第
７図のように形成すると共に、信号処理回路５を結晶成
長層２中にイオン注入法、リフトオフ法等を用いて形成
する（第６図（ａ）図示）。しかる後、全面にフォトレ
ジスト膜１０を塗布して半導体基板１の除去すべき部分
を窓あけする（第６図（ｂ）図示）。この窓あけは、例
えば公知のフォトリソグラフィ技術を用いればよい。
次に、エツチングによってフォトレジスト膜１０の開口
から半導体基板１を除去していく。ここで、ウェットエ
ツチング法を用いるときにはエッチャントにはＨＦ系の
酸を使用し、ドライエツチング法を用いるときにはエッ
チャントにはＣＦ４プラズマを使用する。このようなエ
ッチャントを用いれば、Ｓｌは容易に除去されるのに対
してＧａＡｓはほとんどエツチングされず、従って第６
図（ｃ）のように矢印Ａの部分の半導体基板１のみを選
択的に除去できる。最後に、フォトレジスト膜１０をア
セトンなどで除去すると、第６図（ｄ）のようなカンチ
レバー構造を実現できる。
から半導体基板１を除去していく。ここで、ウェットエ
ツチング法を用いるときにはエッチャントにはＨＦ系の
酸を使用し、ドライエツチング法を用いるときにはエッ
チャントにはＣＦ４プラズマを使用する。このようなエ
ッチャントを用いれば、Ｓｌは容易に除去されるのに対
してＧａＡｓはほとんどエツチングされず、従って第６
図（ｃ）のように矢印Ａの部分の半導体基板１のみを選
択的に除去できる。最後に、フォトレジスト膜１０をア
セトンなどで除去すると、第６図（ｄ）のようなカンチ
レバー構造を実現できる。
Ｊ−ＦＥＴ （ストレス検知ＦＥＴ）４は第７図のよう
に作製する。まず、結晶成長層２の上にｎ型ＧａＡｓお
よびＰ＋型ＧａＡｓをエピタキシャル成長させ、メサエ
ッチングを施して同図（ａ）のようにする。次に、リフ
トオフ法でゲート電極４Ｇを形成しく同図（ｂ）図示）
、これをマスクとしてＰ’ａＧａＡｓ層２２′をエツチ
ングする。
に作製する。まず、結晶成長層２の上にｎ型ＧａＡｓお
よびＰ＋型ＧａＡｓをエピタキシャル成長させ、メサエ
ッチングを施して同図（ａ）のようにする。次に、リフ
トオフ法でゲート電極４Ｇを形成しく同図（ｂ）図示）
、これをマスクとしてＰ’ａＧａＡｓ層２２′をエツチ
ングする。
すると、同図（ｃ）のようにゲート電極４の下にのみゲ
ート領域２２が形成される。次に、再びリフトオフ法等
を用いてソース電極４Ｓおよびドレイン電極４Ｄを形成
すると、実施例のＪ−ＦＥＴが完成する。
ート領域２２が形成される。次に、再びリフトオフ法等
を用いてソース電極４Ｓおよびドレイン電極４Ｄを形成
すると、実施例のＪ−ＦＥＴが完成する。
本発明は上記実施例に限定されず、種々の変形が可能で
ある。
ある。
例えば、センサのタイプとしてはダイヤフラム、カンチ
レバーに限らず、圧力、加速度などによってストレスを
生じさせ、このストレスを検出するタイプのものであれ
ば、２点支持あるいは４点支持などいかなるものでもよ
い。また、支持体や可変形部材は半導体に限らず、アル
ミナなどでもよく、ストレス検知ＦＥＴ４を形成する材
料はＧａＡｓに限らずガリウムリン（ＧａＰ）、インジ
ウムリン（ＩｎＰ） ガリウムアルミニウムヒ素（、
、ＧａＡＩＡｓ）などでもよい。
レバーに限らず、圧力、加速度などによってストレスを
生じさせ、このストレスを検出するタイプのものであれ
ば、２点支持あるいは４点支持などいかなるものでもよ
い。また、支持体や可変形部材は半導体に限らず、アル
ミナなどでもよく、ストレス検知ＦＥＴ４を形成する材
料はＧａＡｓに限らずガリウムリン（ＧａＰ）、インジ
ウムリン（ＩｎＰ） ガリウムアルミニウムヒ素（、
、ＧａＡＩＡｓ）などでもよい。
更に、信号処理回路は結晶成長層上に一体的に形成され
ていなくてもよく、別のチップに設けることもてきる。
ていなくてもよく、別のチップに設けることもてきる。
また、電気特性の変化を検出するための回路は、実施例
のようなインバータ回路に限られるものではない。
のようなインバータ回路に限られるものではない。
以上、詳細に説明した通り本発明では、化合物半導体の
ＦＥＴに変形が加わると、ゲート’１Ｔｓｈの下のゲー
ト領域とチャネル層の界面にストレスが生じて分極が現
われ、Ｊ−ＦＥＴの閾値等が変化する。従って、この電
気特性の変化を知ることにより、加速度、圧力等を検出
することができる。
ＦＥＴに変形が加わると、ゲート’１Ｔｓｈの下のゲー
ト領域とチャネル層の界面にストレスが生じて分極が現
われ、Ｊ−ＦＥＴの閾値等が変化する。従って、この電
気特性の変化を知ることにより、加速度、圧力等を検出
することができる。
この半導体センサは構造が極めて簡単であって、高感度
に物理的な外力を検知することができる。
に物理的な外力を検知することができる。
第１図は本発明の実施例の基本構成を示す斜視図、第２
図は本発明によりｈ’？成した加速度センサの具体例の
斜視図、第３図は本発明の実施例に用いられるＪ−ＦＥ
Ｔの構造を示す図、第４図はＪ−ＦＥＴにストレスが加
わったときのＶ−Ｉ特性の変化を示す特性図、第５図は
閾値変化を検出する回路と作用の説明図、第６図および
第７図は実施例に係る半導体センサの製造工程を示す断
面図である。 １・・・支持体となる半導体基板、ＩＧ・・・錘り、２
・・・可変形部材となる結晶成長層、４・・・ストレス
検知ＦＥＴ （Ｊ−ＦＥＴ） 、４Ｇ・・・ゲート電極
、４Ｓ・・・ソース電極、４Ｄ・・・ドレイン電極、５
・・・信号処理回路、１０・・・フォトレジスト膜。
図は本発明によりｈ’？成した加速度センサの具体例の
斜視図、第３図は本発明の実施例に用いられるＪ−ＦＥ
Ｔの構造を示す図、第４図はＪ−ＦＥＴにストレスが加
わったときのＶ−Ｉ特性の変化を示す特性図、第５図は
閾値変化を検出する回路と作用の説明図、第６図および
第７図は実施例に係る半導体センサの製造工程を示す断
面図である。 １・・・支持体となる半導体基板、ＩＧ・・・錘り、２
・・・可変形部材となる結晶成長層、４・・・ストレス
検知ＦＥＴ （Ｊ−ＦＥＴ） 、４Ｇ・・・ゲート電極
、４Ｓ・・・ソース電極、４Ｄ・・・ドレイン電極、５
・・・信号処理回路、１０・・・フォトレジスト膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、支持体と、この支持体に固設されて物理的な外力に
より変形する可変形部材と、この可変形部材の変形が生
じる部分に形成された接合型電界効果トランジスタとを
備え、前記接合型電界効果トランジスタの電気特性の変
化により前記外力を検知することを特徴とする半導体セ
ンサ。 ２、前記接合型電界効果トランジスタは圧電性半導体に
形成されていることを特徴とする請求項１記載の半導体
センサ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1145752A JP2836846B2 (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | 半導体センサ |
| DE68926601T DE68926601T2 (de) | 1988-09-02 | 1989-09-01 | Halbleitermessaufnehmer |
| EP89308866A EP0363005B1 (en) | 1988-09-02 | 1989-09-01 | A semiconductor sensor |
| US07/403,296 US5115292A (en) | 1988-09-02 | 1989-09-05 | Semiconductor sensor |
| US07/848,693 US5279162A (en) | 1988-09-02 | 1992-03-09 | Semiconductor sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1145752A JP2836846B2 (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | 半導体センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0310164A true JPH0310164A (ja) | 1991-01-17 |
| JP2836846B2 JP2836846B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=15392338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1145752A Expired - Lifetime JP2836846B2 (ja) | 1988-09-02 | 1989-06-08 | 半導体センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2836846B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5648300A (en) * | 1991-10-03 | 1997-07-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing cantilever drive mechanism and probe drive mechanism |
| JP2005291978A (ja) * | 2004-04-01 | 2005-10-20 | Hitachi Ltd | 半導体センサ |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58105129A (ja) * | 1981-12-17 | 1983-06-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光増幅回路 |
| JPS6294988A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-05-01 | Sharp Corp | 電界効果型圧力センサ |
| JPS62147335A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-07-01 | Sharp Corp | 電界効果型圧力センサ |
-
1989
- 1989-06-08 JP JP1145752A patent/JP2836846B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58105129A (ja) * | 1981-12-17 | 1983-06-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光増幅回路 |
| JPS6294988A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-05-01 | Sharp Corp | 電界効果型圧力センサ |
| JPS62147335A (ja) * | 1985-12-20 | 1987-07-01 | Sharp Corp | 電界効果型圧力センサ |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5648300A (en) * | 1991-10-03 | 1997-07-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of manufacturing cantilever drive mechanism and probe drive mechanism |
| JP2005291978A (ja) * | 2004-04-01 | 2005-10-20 | Hitachi Ltd | 半導体センサ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2836846B2 (ja) | 1998-12-14 |
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