氮化镓基传感器研究进展

doi:10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0143

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氮化镓基传感器研究进展

刘诗旻^1,2,3，陈佳康^1,2,3，王霄^1,2,3，郭明^1,2,3，王利强^1,2,3，王鹏超^1,2,3，宣艳^1,2,3，缪璟润^1,2,3，朱霞^1,2,3，白利华⁴，尤杰^1,2,3，陈治伟^1,2,3，刘璋成^1,2,3，李杨^1,2,3，敖金平^1,2,3

1. 江南大学集成电路学院，江苏无锡 214122；2. 江南大学集成电路学院物联网技术应用教育部工程研究中心，江苏无锡 214122；3. 江南大学集成电路学院江苏省智能传感器与专用集成电路工程研究中心，江苏无锡 214122；4. 江南大学理学院，江苏无锡 214122

收稿日期:2025-03-31 修回日期:2025-05-12 出版日期:2025-05-26 发布日期:2025-05-26
通讯作者: 王霄
基金资助:

Research Progress in Gallium Nitride-Based Sensors

LIU Shimin^1,2,3, CHEN Jiakang^1,2,3, WANG Xiao^1,2,3, Guo Ming^1,2,3, WANG Liqiang^1,2,3, WANG Pengchao^1,2,3, XUAN Yan^1,2,3, Miao Jingrun^1,2,3, ZHU Xia^1,2,3, BAI Lihua⁴, YOU Jie^1,2,3, CHEN Zhiwei^1,2,3, LIU Zhangcheng^1,2,3, LI yang^1,2,3, AO Jinping^1,2,3

1. School of Integrated Circuits, Jiangnan University, Wuxi 214122, China; 2. Engineering Research Center of IoT Technology Applications (Ministry of Education), School of Integrated Circuits, Jiangnan University, Wuxi 214122 China; 3. Engineering Research, Center for Intelligent Sensors and Application-Specific Integrated Circuits (Jiangsu Province), School of Integrated Circuits, Jiangnan University, Wuxi 214122, China

Received:2025-03-31 Revised:2025-05-12 Online:2025-05-26 Published:2025-05-26

摘要/Abstract

摘要： 在科技飞速发展的当下，传感技术作为现代信息获取的关键，不断向高灵敏度、微型化和多功能化的方向迈进。氮化镓材料具高电子迁移率、宽能带隙、良好的化学稳定性等，在感知力学信号、识别化学离子、探测生物分子和检测气体等方面表现卓越。为实现高灵敏度、高选择性和快速响应的检测提供了新的解决方案。总结了氮化镓基传感器在力学、气体、化学、生物领域的最新研究进展，阐述其结构设计与制备工艺，分析了其在不同应用场景中的优势与面临的挑战。并探讨了未来通过结合纳米技术、表面功能化及集成技术等，进一步提升传感器性能。

关键词: 氮化镓, 传感器, 力学传感, 气体传感, 化学生物传感

Abstract: With the rapid development of science and technology, sensing technology, as the key to modern information acquisition, is constantly moving towards high sensitivity, miniaturization and multifunctionality. Gallium nitride materials have high electron mobility, wide band gap, good chemical stability, etc. They are excellent in sensing mechanical signals, recognizing chemical ions, detecting biomolecules and detecting gases. They provide new solutions for realizing detection with high sensitivity, high selectivity and fast response. This paper summarizes the latest research progress of GaN-based sensors in the fields of mechanics, gases, chemistry and biology, describes their structural design and preparation process, analyzes their advantages and challenges in different application scenarios. It also discusses the future of combining nanotechnology, surface functionalization and integration technology to further enhance the sensor performance.

Key words: gallium nitride, sensors, mechanical sensing, gas sensing, chemical biosensing

刘诗旻, 陈佳康, 王霄, 郭明, 王利强, 王鹏超, 宣艳, 缪璟润, 朱霞, 白利华, 尤杰, 陈治伟, 刘璋成, 李杨, 敖金平, . 氮化镓基传感器研究进展[J]. 电子与封装, doi: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0143.

LIU Shimin, CHEN Jiakang, WANG Xiao, Guo Ming, WANG Liqiang, WANG Pengchao, XUAN Yan, Miao Jingrun, ZHU Xia, BAI Lihua, YOU Jie, CHEN Zhiwei, LIU Zhangcheng, LI yang, AO Jinping, . Research Progress in Gallium Nitride-Based Sensors[J]. Electronics & Packaging, doi: 10.16257/j.cnki.1681-1070.2025.0143.

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中国半导体行业协会封装分会会刊

中国电子学会电子制造与封装技术分会会刊

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