O sensor HEMT baseado em GaN é um novo tipo de sensor baseado no controle do estado da superfície do gás de elétrons 2-D (2DEG) na heterojunção AIGaN/GaN. Em estruturas HEMT baseadas em GAN, um canal de superfície 2DEG é formado na interface AIGaN/GaN da heterojunção. O 2DEG no poço de potencial é controlado pela tensão do gate, e a camada 2DEG está muito próxima da superfície e é muito sensível ao estado da superfície. As heteroligações AIGaN/GaN são altamente sensíveis a íons, líquidos polares, hidrogênio e materiais biológicos [1] e, desde então, os pesquisadores começaram a estudar uma série de sensores baseados em HEMTs baseados em GAN. Atualmente, a pesquisa relativamente madura inclui principalmente sensores de gás e biossensores [2].
Su et al. [3] desenvolveram um dispositivo de transistor de alta mobilidade eletrônica (HEMT) Pt NPs/AlGaN/GaN que demonstrou detecção de gás duplo de hidrogênio (H2) e amônia (amônia) ajustando apenas a temperatura operacional, adequado para aplicações como detecção de múltiplos gases e nariz eletrônico, conforme mostrado na figura à esquerda da Figura 1. O sensor de gás HEMT baseado em GAN, formado em um substrato de Si (111) de 20×20 mm por MOCVD, usa um HEMT AlGaN/GaN com uma estrutura em camadas ordenada incluindo AlGaN/GaN/AlGaN inicial. Durante o processo de fabricação, os filmes multicamadas de Ti/Al/Ti/Au de contato ôhmico foram depositados por equipamento de pulverização catódica magnetron. Para formar contato ôhmico entre o filme multicamadas de metal e AlGaN, um recozimento rápido por 60 s foi realizado em nitrogênio usando um forno de recozimento infravermelho RTP (IRLA-1200, JouleYacht, China) a 650◦C. Figura 1 A imagem da direita mostra a estrutura de um dispositivo HEMT, uma imagem óptica do conjunto de sensores, uma imagem de microscópio eletrônico de varredura (MEV) de um dispositivo HEMT e uma imagem SEM ampliada de um único dispositivo.