場效應(yīng)晶體管以及用于運行場效應(yīng)晶體管的方法和控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種場效應(yīng)晶體管（200），其特征在于，場效應(yīng)晶體管（200）的控制電極（204）被構(gòu)造成帶有兩個接頭（210、214）的用于加熱控制電極（204）的加熱單元（216），特別是其中，加熱單元（216）被構(gòu)造成加熱曲折結(jié)構(gòu)（216）。
【專利說明】
場效應(yīng)晶體管以及用于運行場效應(yīng)晶體管的方法和控制器
【背景技術(shù)】
[0001]本發(fā)明涉及一種場效應(yīng)晶體管、一種用于運行場效應(yīng)晶體管的方法、一種相應(yīng)的控制器以及一種相應(yīng)的計算機程序。
[0002]化學敏感場效應(yīng)晶體管(ChemFET)是場效應(yīng)晶體管或晶體管，它們的柵電極承受在載氣中的有待測量的氣體。它們能夠測量氣體中物質(zhì)的最小的濃度(例如在ppb和多個ppm之間的范圍內(nèi))。
[0003]化學敏感場效應(yīng)晶體管可以部分被需要這么長時間(例如幾分鐘)，直至對所調(diào)整的氣體濃度的響應(yīng)穩(wěn)定化，無論在濃度增長時，還是在濃度下降時。為此起決定性作用的是有待探測的氣體在電極上的吸附和解吸的動力學方面。
[0004]但在應(yīng)用中，濃度可以比完成信號穩(wěn)定化變化得更快。例如可能值得追求的是，每秒測量氣體的濃度一次以及濃度也可能在幾秒內(nèi)發(fā)生變化，但傳感器必須與之相反地承受恒定不變的濃度約一分鐘，以便獲得穩(wěn)定的靜態(tài)的信號。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在這個背景下，用在此提出的解決途徑介紹了按獨立權(quán)利要求所述的場效應(yīng)晶體管、相應(yīng)的用于運行場效應(yīng)晶體管的方法、以及使用這種方法的控制器以及最后介紹了相應(yīng)的計算機程序。有利的設(shè)計方案由各從屬權(quán)利要求和接下來的說明得出。
[0006]建議了控制電極的特殊的造型和動態(tài)的傳感器運行方式。由此可以在應(yīng)用中使用柵材料以及提供可靠的、對應(yīng)用而言足夠快的信號，雖然用于穩(wěn)定化靜態(tài)的信號的表征的等待時間會持續(xù)過長。
[0007]有利的是動態(tài)的運行，在該運行中，傳感器或場效應(yīng)晶體管通過加熱或冷卻始終重復再生。用于連續(xù)進行熱循環(huán)的節(jié)能的技術(shù)方案實現(xiàn)了傳感器在用蓄電池/電池運行的產(chǎn)品中例如移動的電子儀器中的使用。
[0008]提出了一種場效應(yīng)晶體管，其特征在于，場效應(yīng)晶體管的控制電極被構(gòu)造成有兩個接頭的加熱單元，尤其用于加熱控制電極，其中，加熱單元尤其被構(gòu)造成加熱曲折結(jié)構(gòu)。
[0009]場效應(yīng)晶體管可以指的是傳感器。場效應(yīng)晶體管具有源電極、控制電極和漏電極?？刂齐姌O可以被稱為柵電極。加熱單元可以例如被構(gòu)造成加熱曲折結(jié)構(gòu)。加熱單元可以例如也具有多條平行布置的加熱絲。當電流流過加熱單元時，加熱單元可以基于加熱單元的電阻亦即所謂的加熱電阻而變熱。在這種實施形式中有利的是減少了的熱功率需求，因為不是整個場效應(yīng)晶體管或化學敏感場效應(yīng)晶體管都被加熱，而是僅控制電極被加熱。因此需要較少的熱能(相比整個傳感器或場效應(yīng)晶體管的加熱)，這尤其在用電池運行的設(shè)備中有利。除了減小的能量需求外，可以達到在不同溫度之間(例如氣體的解吸和測量之間)的更為快速的切換。
[0010]在此，控制電極的引線電阻可以小于加熱單元的加熱電阻。因此具有引線電阻的引線相比于加熱單元較少地變熱或未變熱。在此，加熱單元具有兩根引線，其中，兩根引線可以具有相似或相同的引線電阻。加熱單元的材料可以具有高的溫度依賴性，因而加熱單元的加熱電阻同時也可以被用作溫度感應(yīng)器。
[0011 ]構(gòu)造成加熱曲折結(jié)構(gòu)的加熱單元的曲折部可以以均勻的間距被結(jié)構(gòu)化或布置。因此在作為控制電極運行時的電場可以在很大程度上對應(yīng)常見的扁平的電極的電場。作為備選，加熱單元的平行布置的加熱絲可以以在很大程度上均勻的且類似的間距布置。
[0012]加熱單元可以具有在I歐姆和IM歐姆之間的電阻。加熱單元尤其可以具有在I歐姆和I k歐姆之間的電阻。加熱單元的電阻可以與所提供的電壓和目標溫度/環(huán)境溫度以及加熱和冷卻階段的時間間隔相匹配。
[0013]場效應(yīng)晶體管可以被構(gòu)造成用于測量流體的特別是氣體和/或液體的濃度的化學敏感場效應(yīng)晶體管?；瘜W敏感場效應(yīng)晶體管可以被稱為ChemFET。因此ChemFET既指的是氣體傳感器，也指的是液體傳感器。
[0014]場效應(yīng)晶體管可以具有用于加熱場效應(yīng)晶體管的加熱裝置。因此場效應(yīng)晶體管可以尤其被加熱到處在環(huán)境溫度之上的恒定不變的溫度。因此場效應(yīng)晶體管或傳感器內(nèi)布置著場效應(yīng)晶體管的傳感器可以被加熱到例如35°C，特別是50°C的恒定不變的溫度。這一點是有利的，因為場效應(yīng)晶體管作為半導體元件表明了對溫度的依賴性以及因此調(diào)節(jié)到處在(潛在波動的)環(huán)境溫度之上的溫度的溫度調(diào)節(jié)可能造成信號穩(wěn)定化。
[0015]提出了一種用于運行在此介紹的場效應(yīng)晶體管的變型的方法，其中，場效應(yīng)晶體管的控制電極被構(gòu)造成帶有兩個接頭的、尤其用于加熱控制電極的加熱單元，其中，該方法具有至少下列步驟:
加熱控制電極，其中，在控制電極的兩個接頭之間提供加熱電壓，以便將控制電極加熱到預先確定的溫度；
提供在場效應(yīng)晶體管的源電極和漏電極之間的第一電壓以及提供在源電極和控制電極之間的第二電壓；以及
檢測在源電極和漏電極之間的電流，其中，電流代表場效應(yīng)晶體管的測量參數(shù)。
[0016]通過本發(fā)明的形式為方法的這個實施變型可以快速且有效地解決本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題。
[0017]該方法可以具有檢測在控制電極的接頭上的電流信號的步驟，以便檢測加熱單元的電阻和/或控制電極的溫度。
[0018]在提供步驟中，在控制電極的接頭上的或被備選地在控制電極的兩根短路的接頭上施加第二電壓。
[0019]該方法可以具有冷卻控制電極的步驟，其中，在預先確定的時間段內(nèi)或直至達到控制電極的預先確定的溫度，都不在場效應(yīng)晶體管上或在控制電極上施加任何電壓。冷卻的步驟尤其可以在加熱的步驟和提供的步驟之間以及補充性或備選地在加熱的步驟之前被實施。因此方法可以備選地具有一個或兩個冷卻階段。
[0020]方法的步驟可以被循環(huán)地(重復地)實施。因此可以在較長的時間段內(nèi)感知流體或該流體的參數(shù)。因此檢測的步驟可以例如在一秒的時間段內(nèi)被實施且加熱和冷卻的步驟同樣在一秒的時間段內(nèi)被交替地實施。
[0021]在此提出的解決途徑還創(chuàng)造了一種控制器，該控制器被構(gòu)造用于，在相應(yīng)的裝置中執(zhí)行、觸發(fā)或?qū)嵺`在此介紹的方法的變型的若干步驟。通過形式為控制器的本發(fā)明的這個實施變型也可以快速且有效地解決本發(fā)明的技術(shù)問題。
[0022]控制器在當前可以指的是一種電的設(shè)備，該設(shè)備處理傳感器信號以及根據(jù)傳感器信號發(fā)出控制信號和/或數(shù)據(jù)信號。控制器可以具有接口，接口可以構(gòu)造成硬件和/或軟件方面的。在一種硬件方面的構(gòu)造方案中，接口可以例如是所謂的系統(tǒng)ASIC的一部分，其包含控制器的不同的功能。但是也可行的是，接口是固有的、集成的電路或至少部分地包括分立的結(jié)構(gòu)元件。在一種軟件方面的構(gòu)造中，接口能夠是軟件模塊，該軟件模塊例如在微控制器上在其它的軟件模塊的旁側(cè)存在。
[0023]也有利的是一種計算機程序產(chǎn)品或有程序代碼的計算機程序，程序代碼被儲存在能被機器讀取的載體或存儲介質(zhì)上，如半導體存儲器、硬盤存儲器或光學的存儲器上，以及可以被用來執(zhí)行、實踐和/或觸發(fā)按前述實施形式任一項所述的方法的步驟，尤其是當程序產(chǎn)品或程序在計算機上或在設(shè)備上運行時。
[0024]在此介紹的解決途徑接下來借助附圖被示例性地詳細闡釋。附圖中:
圖1是場效應(yīng)晶體管的不意圖；
圖2是按本發(fā)明的一個實施例的場效應(yīng)晶體管的示意圖；
圖3是按本發(fā)明的一個實施例的化學敏感場效應(yīng)晶體管的傳感器信號的示意圖；
圖4至圖7分別是按本發(fā)明的一個實施例的場效應(yīng)晶體管的示意圖；
圖8是帶有按本發(fā)明的一個實施形式的場效應(yīng)晶體管的測量信號和流體濃度的測量循環(huán)的簡化圖；以及
圖9是按本發(fā)明的一個實施例的方法的流程圖。
[0025]在接下來對本發(fā)明的有利的實施例的說明中，為在不同的附圖中示出的且相似地作用的元件使用相同的或相似的附圖標記，其中，取消了對這些元件的重復說明。
[0026]圖1示出了場效應(yīng)晶體管100的示意圖。在場效應(yīng)晶體管100或FET100中，這樣的電荷類型被加入了電流，即，電子或缺陷電子(Defektelektron)。場效應(yīng)晶體管可以例如涉及化學敏感場效應(yīng)晶體管100或ChemFET 100。場效應(yīng)晶體管100具有三個電極102、104、106，其中，第一電極102被稱為源電極102或源接頭102，第二電極104被稱為控制電極104或柵電極104以及第三電極106被稱為漏電極106或沉降接頭106。電極102、104、106中的每一個都具有接頭108、110、112或引線108、110、112。接頭108、110、112也可以被稱為觸頭108、110、112。源電極102可以通過第一接頭108電地接觸，控制電極104可以通過第二接頭110電地接觸以及漏電極106也可以通過第三接頭112電地接觸。控制電極104優(yōu)選是金屬的(例如金或鉑)。但控制電極可以被附加的層或?qū)酉到y(tǒng)覆蓋。這個層系統(tǒng)可以尤其具有單個的氣體敏感的層或?qū)酉到y(tǒng)，層例如由金屬、金屬氧化物構(gòu)成或包含有機的晶膜。因為氣體敏感的層不必相對公知的帶有常見的不可加熱的柵電極的FET改變，所以略去了對敏感的層的更為精確的說明。
[0027]圖1在俯視圖中示出了電極102、104、106的典型的設(shè)計，在此，控制電極104被構(gòu)造成平坦的且配設(shè)有僅一個電觸頭110或引線110。
[0028]圖2是按本發(fā)明的一個實施例的場效應(yīng)晶體管200的示意圖。場效應(yīng)晶體管200具有三個電極202、204、206，這三個電極帶有各一個配屬于電極202、204、206的接頭208、210、212。圖2所示和圖1所示有相似性，不同之處在于，控制電極204具有第二接頭214以及控制電極204在兩個接頭210、214之間被構(gòu)造成加熱單元216。在此，加熱單元216被構(gòu)造用于加熱控制電極204。
[0029]在所示的實施例中，加熱單元216被構(gòu)造成加熱曲折結(jié)構(gòu)216。作為備選，加熱單元例如由多個平行布置的加熱絲形成，與在乘用車中的后窗板加熱裝置類似。其它的將流過加熱單元的電流轉(zhuǎn)化成熱能的變型也是可行的。
[0030]圖2示出了帶有兩根電的引線210、214的且形式為加熱曲折結(jié)構(gòu)216的柵電極204
的按本發(fā)明的造型的一種變型。
[0031]與圖1所示的實施例不同的是，取代帶有如圖1中所示的接入裝置110的單個的電極104的是，形式為加熱曲折結(jié)構(gòu)216的控制電極204設(shè)計帶有兩根電的引線210、214。
[0032 ]在圖2中所示的實施例實現(xiàn)了在場效應(yīng)晶體管200的或控制電極204的加熱器和晶體管功能之間的交替的運行。加熱單元216處在相對源電極202特定的電位上(這就是說，僅使用或交替地短路引線210、214中的一根)。在作為加熱器運行的中，在兩根引線210、214之間加載電壓。
[0033]通過相比加熱整個場效應(yīng)晶體管200較少的熱容量，實現(xiàn)了在不同的溫度之間(例如在氣體的解吸和測量之間)的更為快速的切換。
[0034]相比圖1中所示的被完全加熱的場效應(yīng)晶體管或傳感器，可以更為快速地在多個不同的溫度之間切換，例如以便用相同的電極探測不同的物質(zhì)，必要時結(jié)合評估方法，例如主要成分分析。
[0035]在一個實施例中，帶有完全再生的動態(tài)的運行模式允許對電極上的吸附動力學進行描繪。
[0036]場效應(yīng)晶體管200可以涉及如在常見的ChemFET或場效應(yīng)晶體管中那樣的相同的材料或材料系統(tǒng)，區(qū)別在于，控制電極204的結(jié)構(gòu)化在加熱曲折結(jié)構(gòu)216的意義中存在且存在控制電極204的第二電觸頭214。
[0037]在場效應(yīng)晶體管的設(shè)計中，特別優(yōu)選的是引線電阻，其相比加熱曲折結(jié)構(gòu)電阻很小，以及此外還特別優(yōu)選的是在加熱曲折結(jié)構(gòu)上的所使用的材料的很高的溫度依賴性，因而加熱電阻或加熱器電阻同時也可以被用作溫度感應(yīng)器。這例如在圖7中示出。
[0038]有利的是加熱曲折結(jié)構(gòu)216的盡可能多的曲折部以均勻的間距結(jié)構(gòu)化，因而電場在作為控制電極204運行時在很大程度上相當于常用的扁平的電極。
[0039]低電阻(數(shù)量級I歐姆至Ik歐姆)對作為加熱器的作用來說被預期，在此根據(jù)所提供的電壓和目標溫度/環(huán)境溫度的不同來進行規(guī)劃。因為在源電極202和控制電極204之間不應(yīng)有靜態(tài)的電流流過(如在場效應(yīng)晶體管中常見那樣)，而相關(guān)的僅僅是場的施加，所以很高的電阻也不危險。僅確保了通過柵電壓的施加或改變所產(chǎn)生或施加的電荷可以相應(yīng)地流入/流出。
[0040]在圖2中所示的實施例的原理和以此為依據(jù)的想法按意義也適用于其它的FET幾何特征，例如適用于懸浮柵FET，在懸浮柵FET中，柵電極通過氣隙與半導體區(qū)域和源電極/漏電極分開。
[0041]在圖2中所示的實施例首先被考慮用于氣體的測量，但也按意義被用于探測在液體中的物質(zhì)。
[0042]傳感器200也可以裝備有另一個未示出的加熱器或未示出的加熱裝置。在此，未示出的加熱裝置被構(gòu)造用于加熱整個FET或傳感器，例如加熱到50° C。這是有利的，因為場效應(yīng)晶體管200作為半導體元件表明了與溫度的依賴性以及因此調(diào)節(jié)到在(潛在波動的)環(huán)境溫度之上的溫度的溫度調(diào)節(jié)造成了信號穩(wěn)定化。按本發(fā)明的被加熱的控制電極204僅用于將控制電極204局部加熱到還要更高的溫度。
[0043]圖3是在有待測量的氣體濃度(上部的局部圖)的限定的變化中的傳感器信號(下部的局部圖)的示意圖，例如這可以在恒定不變的運行溫度時形成。重要的是，在傳感器上，信號不是跳躍性地變到靜態(tài)的值，而是為了提高和降低濃度而需要一定的走合時間。這個信號對ChemFET來說在恒定不變溫度下是可以預料到的，例如它也可以用在此介紹的解決途徑達到，但恰好不能利用在此提出的加熱和運行模式的解決途徑。
[0044]圖4和圖5示出了用于測量模式的場效應(yīng)晶體管200的接線，圖6和圖7示出了用于加熱模式的場效應(yīng)晶體管200的接線。優(yōu)選的是，在兩種運行之間變換。原則上組合式的同時的運行也是可行的，但柵電壓或控制電壓然后就不再是明確，而是沿著柵或控制電極204下降。不過這一點可以通過合適的信號評價得到補償。
[0045]圖4是按本發(fā)明的一個實施例的場效應(yīng)晶體管的示意圖。場效應(yīng)晶體管可以涉及場效應(yīng)晶體管200的在圖2中所示的實施例的一種變型。在此可以例如涉及化學敏感場效應(yīng)晶體管200。圖4中的所示在很大程度上對應(yīng)圖2中的所示，區(qū)別在于，接線的第一種變型在測量運行中被示出為晶體管。在源電極202和漏電極206之間施加電壓Usd以及在源電極202和控制電極204之間施加另一個電壓Use，如對場效應(yīng)晶體管而言普遍的那樣。在此可以在組合式的柵-加熱器-電極200中要么將觸頭210連接到電壓源上以及另一個觸頭214保持自由，如圖4中所示那樣。作為備選，兩個觸頭210、214也可以短路且與電壓源連接，如在圖5中所示那樣。在漏電極206的接頭212上布置著電流測量裝置430，其被構(gòu)造用于確定在源電極202和漏電極206之間的電流ISD。
[0046]控制電極204可以指的是在ChemFET200上的自加熱的柵電極204。
[0047]圖5是按本發(fā)明的一個實施例的場效應(yīng)晶體管200的示意圖。圖5中的所示在很大程度上對應(yīng)圖4中的所示，區(qū)別在于，控制電極204的兩個觸頭210、214被短路且與電壓源連接。
[0048]圖6是按本發(fā)明的一個實施例的場效應(yīng)晶體管200的示意圖。場效應(yīng)晶體管可以涉及場效應(yīng)晶體管200的在圖2中所示的實施例的一種變型。在此可以例如涉及化學敏感場效應(yīng)晶體管200。在圖6中的所示在很大程度上對應(yīng)圖2中的所示，區(qū)別在于，在控制電極204的兩個觸頭210、214之間施加電壓Uh。在加熱的階段中，電壓Uh被施加在組合式的柵-電極-加熱器204上。也可以額外測量電流，以便確定電阻(或備選地經(jīng)由相應(yīng)的萬用表直接確定電阻)。電阻測量可以被考慮用于溫度測量。這相應(yīng)地在圖7中示出。
[0049]圖7是按本發(fā)明的一個實施例的場效應(yīng)晶體管的示意圖。圖7中的所示在很大程度上對應(yīng)圖6中的所示，區(qū)別在于，在控制電極204的兩個觸頭210、214之間布置著電流測量裝置732.在實施例中，加熱單元216的加熱電阻同時也被用作溫度感應(yīng)器。
[0050]圖8簡化示出了帶有流體濃度和按本發(fā)明的一個實施例的場效應(yīng)晶體管的測量信號的測量循環(huán)。示出了兩個笛卡爾坐標系。在上面的坐標系中，橫坐標上示出了時間以及縱坐標上示出了在流體混合物中流體的濃度。信號走勢840表明了流體基于時間的濃度。在下方的坐標系中，橫坐標上同樣示出了時間以及縱坐標上示出了電流Isd。電流ISD例如涉及由圖4中所示的電流測量裝置430檢測到的在源電極和漏電極之間的電流ISD。兩條時間軸彼此對應(yīng)，因而在上面的坐標系中示出的流體的濃度可以直接配屬于所檢測到的在下方的坐標系中示出的測量值842。加熱和冷卻階段846跟在測量階段844之后，之后又循環(huán)地跟著測量階段844以及加熱和冷卻階段846且這樣繼續(xù)。
[0051 ]例如可以測量物質(zhì)的變化的濃度以及盡可能良好地描繪這個濃度。這通過加熱/冷卻階段846和測量階段844的規(guī)律的變換實現(xiàn)?？梢岳缡褂迷跍y量間隔844結(jié)束時的結(jié)束點848或者坡度(例如測量信號的平均的導數(shù))的暫態(tài)的走勢的表征的點()作為濃度的尺度。
[0052]上方的局部圖示意性示出了有待檢測的物質(zhì)的濃度的走勢。下面的局部圖示出了由測量階段844和加熱或冷卻階段846(單個階段可以例如持續(xù)I秒)構(gòu)成的順序。ChemFET的信號被示出為線842 XhemFET可以涉及在圖2中以及圖4至圖7中所示的場效應(yīng)晶體管200的一個實施例。點848是在測量間隔844結(jié)束時的信號且提供了關(guān)于低的、中的和高的濃度的定量的信息。此外可以考慮暫態(tài)的信號842用于進一步的分析。
[0053]圖9示出了按本發(fā)明的一個實施例的方法950的流程圖。用于運行場效應(yīng)晶體管的方法950包括至少一個加熱的步驟952、提供的步驟954以及檢測的步驟956。場效應(yīng)晶體管可以涉及在圖2中和圖4至圖7中說明的場效應(yīng)晶體管200的一個變型。在此，場效應(yīng)晶體管具有三個電極，其中，控制電極被構(gòu)造成帶有兩個接頭的加熱單元。在加熱的步驟952中，控制電極被加熱，其中，提供在控制電極的兩個接頭之間的加熱電壓，以便將控制電極加熱到一個預先確定的溫度。在提供的步驟954中提供在場效應(yīng)晶體管的源電極和漏電極之間的第一電壓以及在源電極和控制電極之間的第二電壓。在檢測956的步驟中檢測在源電極和漏電極之間的電流，其中，電流代表場效應(yīng)晶體管的測量參數(shù)。
[0054]尤其平行于加熱的步驟952地在選擇性的檢測的步驟958中檢測在控制電極的接頭上的電流信號，以便檢測加熱單元的電阻和/或控制電極的溫度。所檢測的溫度可以被用作在加熱的步驟952中的修正參數(shù)或調(diào)節(jié)參數(shù)，以便將控制電極加熱到預先確定的溫度以及同時監(jiān)視這個控制電極。
[0055]在提供的步驟954中在控制電極的一個接頭上或優(yōu)選在控制電極的兩個已短路的接頭上提供第二電壓。
[0056]該方法950選擇性地具有冷卻控制電極的步驟960。在步驟960中，在預先確定的時間段上或在達到控制電極的預先確定的溫度之前，都不向場效應(yīng)晶體管提供任何電壓。因此控制電極可以再次冷卻。冷卻的步驟可以備選地在加熱的步驟952之前或在加熱的步驟952之后以及在提供的步驟954之后被實施。作為備選，冷卻的步驟960既在加熱的步驟952之前也在加熱的步驟952之后被實施。
[0057]方法950的步驟在一個實施例中被循環(huán)重復地實施。在此，加熱的步驟952、檢測的步驟958以及冷卻的步驟960形成了加熱和冷卻階段以及提供的步驟954和檢測的步驟956形成了測量階段。加熱和冷卻階段以及測量階段可以要求類似的持續(xù)時間以及不同的時間間隔。這也在圖8的解決途徑中示出。
[0058]所說明的以及在圖中示出的實施例僅被示例性地選擇。不同的實施例能完全地或參照單個的特征互相組合。同樣地實施例能通過其它實施例的特征被補充。
[0059]此外，在此所介紹的方法步驟可以被重復地以及按不同于所說明的順序的順序被實施。
[0060]如果實施例包括在第一特征和第二特征之間的“和/或”關(guān)聯(lián)，則這一點如此地解讀，即該實施例按照一個實施方式具有第一特征以及第二特征，并且按照另一個實施方式僅具有第一特征或僅具有第二特征。
【主權(quán)項】
1.一種場效應(yīng)晶體管(200)，其特征在于，場效應(yīng)晶體管(200)的控制電極(204)被構(gòu)造成帶有兩個接頭(210、214)的用于加熱控制電極(204)的加熱單元(216)，特別是其中，加熱單元(216)被構(gòu)造成加熱曲折結(jié)構(gòu)(216)。2.按權(quán)利要求1所述的場效應(yīng)晶體管(200)，在該場效應(yīng)晶體管中，所述控制電極(204)的引線電阻小于加熱單元(216)的加熱電阻。3.按前述權(quán)利要求任一項所述的場效應(yīng)晶體管(200)，在該場效應(yīng)晶體管中，構(gòu)造成加熱曲折結(jié)構(gòu)(216)的加熱單元(216)的若干曲折部以均勻的間距布置。4.按前述權(quán)利要求任一項所述的場效應(yīng)晶體管(200)，在該場效應(yīng)晶體管中，加熱單元(216)具有在I歐姆和I M歐姆之間的電阻。5.按前述權(quán)利要求任一項所述的場效應(yīng)晶體管(200)，該場效應(yīng)晶體管被構(gòu)造作為用于測量流體的濃度的化學敏感的場效應(yīng)晶體管(200)。6.按前述權(quán)利要求任一項所述的場效應(yīng)晶體管(200)，帶有用于將場效應(yīng)晶體管(200)加熱尤其到處在環(huán)境溫度之上的恒定不變的溫度的加熱裝置。7.—種用于運行按前述權(quán)利要求任一項所述的場效應(yīng)晶體管(200)的方法(950)，其中，場效應(yīng)晶體管(200)的控制電極(204)被構(gòu)造為帶有兩個接頭(210、214)的、尤其用于加熱控制電極(204)的加熱單元(216)，其中，該方法(950)具有至少下列步驟: 加熱(952)控制電極(204)，其中，在控制電極(204)的兩個接頭(210、214)之間提供加熱電壓(Uh)，以便將控制電極(204)加熱到預先確定的溫度； 提供(954)在場效應(yīng)晶體管(200)的源電極(202)和漏電極(206)之間的第一電壓(Usd)以及提供在源電極(202)和控制電極(204)之間的第二電壓(Usg);以及 檢測(956)在源電極(202)和漏電極(206)之間的電流(Isd)，其中，電流(Isd)代表場效應(yīng)晶體管(200 )的測量參數(shù)。8.按權(quán)利要求7所述的方法(950)，帶有檢測在控制電極(204)的接頭(210、214)上的電流信號(Ih)的步驟(958)，以便檢測加熱單元(216)的電阻和/或檢測控制電極(204)的溫度。9.按權(quán)利要求7至8中任一項所述的方法(950)，其中，在提供的步驟(954)中在控制電極(204)的接頭(210、214)上和/或在控制電極(204)的兩個已短路的接頭(210、214)上施加第二電壓(Usc)。10.按權(quán)利要求7至9任一項所述的方法(950)，該方法帶有冷卻所述控制電極(204)的步驟(960)，其中，在預先確定的時間段上或在達到控制電極(204)的預先確定的溫度之前，都不在場效應(yīng)晶體管(200)上施加任何電壓(USD、USG、UH)，特別是其中，冷卻的步驟(960)在加熱的步驟(952)和提供的步驟(954)之間和/或在加熱的步驟(952)之前被實施。11.按權(quán)利要求10所述的方法(950)，其中，該方法(950)的步驟被循環(huán)重復地實施。12.—種控制器，其被構(gòu)造用于，執(zhí)行、實施和/或觸發(fā)按權(quán)利要求7至11任一項所述的方法(950 )的所有的步驟。13.—種計算機程序，其被設(shè)置用于執(zhí)行、實施和/或觸發(fā)按權(quán)利要求7至11任一項所述的方法(950 )的所有的步驟。14.一種能夠由機器讀取的儲存介質(zhì)，所述儲存介質(zhì)帶有在該儲存介質(zhì)上儲存的按照權(quán)利要求13所述的計算機程序。
【文檔編號】G01N27/414GK106057881SQ201610226373
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年4月13日 公開號201610226373.X, CN 106057881 A, CN 106057881A, CN 201610226373, CN-A-106057881, CN106057881 A, CN106057881A, CN201610226373, CN201610226373.X
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