Applied Sciences

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Open FET Sensor - Open-Gate Junction FET Elektrometer mit extrem kleinem Leckstrom

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Angebotsbeschreibung

Ref.-Nr. 4817

Der Open FET Sensor ist ein Feldeffekttransistor-basierter Sensor, bei der die Gate-Elektrode nur mit dem zu messenden Signal und nicht – wie sonst üblich – mit weiteren elektronischen Komponenten verbunden ist.

Durch die Kühlung des n-Junction FET kann der Leckstrom auf 10-20 A reduziert werden. Damit kommt der Open FET Sensor einer idealen Spannungsmessung schon sehr nahe. Die Eingangskapazität beträgt ca. 5 pF; die volle Bandbreite beträgt 10 kHz. Das Eingangsrauschen ist kleiner als 1 µV/√Hz. Das linke Diagramm zeigt das Ausgangssignal für ein Rechtecksignal von 60 µVpp bei 3 kHz. Bei Reduktion der Bandbreite können in einem integrierenden Modus Ströme von 10-18 A gemessen werden. Das rechte Bild stellt das Signal bei einem Eingangsstrom von +/- 1×〖10〗^(-18) A dar.   

Trotz der extremen Messempfindlichkeit ist der Open FET Sensor relativ robust. Er verträgt außerhalb des Messbereichs Eingangsströme von einigen 10 µA und schützt sich dadurch gegen elektrostatische Aufladungen. Das bedeutet, dass in der Praxis keine besonderen Vorsichtsmaßnahmen ergriffen werden müssen, wie es z. B. bei einem MOS-Feldeffekttransistor erforderlich wäre.

Besonders gut eignet sich der Open FET Sensor für die Rasterkraft- und Rastertunnelmikroskopie bei tiefen Temperaturen. Die Messleitungen können kurz gehalten werden und man erhält eine Impedanzwandlung über 12 Größenordnungen. Die Robustheit erlaubt z. B. auch die Präparation der Sensorspitze bei hohen Spannungen und Strömen.

Keywords: Feldeffekttransistor, JFET, Sensor, Elektrometer, AFM, Spannungsmessung, Messtechnik, Field effect transistor, JFET, sensor, electrometer, AFM, voltage measurement, measurement Technology

Kommerzielle Anwendung

Der Open FET Sensor bietet die Möglichkeit kleine Spannungen bei extrem niedrigen Strömen zu messen. Er ist robust und vielfältig einsetzbar. So kann er in der Rasterkraft- und Rastertunnelmikroskopie oder als Elektrometer eingesetzt werden. Aufgrund des einfachen Aufbaus, der keine weitere elektronische Beschaltung notwendig macht, ist er kostengünstig und einfach herzustellen.

Aktueller Stand  

Eine deutsche Patentanmeldung wurde eingereicht, internationale Anmeldungen sind noch möglich.

Im Namen der Universität Duisburg-Essen bieten wir interessierten Unternehmen die Möglichkeit zu Lizensierung und zur Weiterentwicklung der Technologie.


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