【11】證書號數：I579561
【45】公告日： 中華民國 106 (2017) 年 04 月 21 日
【51】Int. Cl.： G01N27/30 (2006.01) G01N27/414 (2006.01)
發明 全 5 頁 【54】名 稱：二氧化鈰酸鹼値感測器及其製造方法
CERIUM OXIDE PH SENSOR AND METHOD OF PRODUCING THE SAME 【21】申請案號：105119590 【22】申請日： 中華民國 105 (2016) 年 06 月 22 日 【72】發 明 人： 陳慧英 (TW) CHEN, HUEY ING；劉文超 (TW) LIU, WEN CHAU；林法 (TW)
LIN, FA；蕭受惠 (TW) HSIAO, SOU HUI
【71】申 請 人： 國立成功大學 NATIONAL CHENG KUNG UNIVERSITY 臺南市大學路 1 號 【74】代 理 人： 李世章；秦建譜 【56】參考文獻： CN 1285914A 楊政憲，以溶膠凝膠法製備二氧化鈦酸鹼度感測器之研究，國立成功大學化學工程學 系碩博士班，2013 年 (國家圖書館上架日 2015/07/01) 審查人員：曾信豪 【57】申請專利範圍 1. 一種二氧化鈰酸鹼值感測器，包含：金氧半場效電晶體；二氧化鈰酸鹼值感測電極，包 含：一導電基材；二氧化鈰層，設於該導電基材上；以及一絕緣層，包覆該導電基材以 及該二氧化鈰層，且暴露該二氧化鈰層之一部份，其中該二氧化鈰層之該部份為一酸鹼 值感測區；一參考電極；以及一分析儀，其中該金氧半場效電晶體係電性連接至該二氧 化鈰酸鹼值感測電極，該參考電極與該金氧半場效電晶體係分別電性連接至該分析儀， 且該金氧半場效電晶體與該二氧化鈰酸鹼值感測電極係分開設置。 2. 如申請專利範圍第 1 項所述之二氧化鈰酸鹼值感測器，其中該導電基材包含鋁、鉑、 鉻、金、鈦、銀、鈀、鎳或銅之金屬基材，且該二氧化鈰層係直接設於該導電基材之一 第一表面上。 3. 如申請專利範圍第 1 項所述之二氧化鈰酸鹼值感測器，其中該導電基材包含一絕緣基 材，以及設於該絕緣基材之一第二表面的一導電層，且該二氧化鈰層係設於該導電層上。 4. 如申請專利範圍第 3 項所述之二氧化鈰酸鹼值感測器，其中該導電層包含金屬氧化物或 金屬，以及該絕緣基材包含藍寶石基材、矽基材、玻璃基材、石英基材、陶瓷基材或 III-V 族化合物半導體基材或樹脂基材。 5. 如申請專利範圍第 1 項所述之二氧化鈰酸鹼值感測器，其中該二氧化鈰酸鹼值感測器於 pH 1 至 13 之一靈敏度不小於 62mV/pH。 6. 一種二氧化鈰酸鹼值感測器的製造方法，包含：形成二氧化鈰層於一導電基材上；形成 一導線於該導電基材上；形成一絕緣層，以包覆該導電基材、該二氧化鈰層以及該導 線，且暴露該二氧化鈰層之一部份以及該導線之一部分，藉此獲得二氧化鈰酸鹼值感測 電極；以該導線連接該二氧化鈰酸鹼值感測電極與金氧半場效電晶體；將該金氧半場效 電晶體與一參考電極分別電性連接至一分析儀，以製得該二氧化鈰酸鹼值感測器，其中 5677
-該二氧化鈰層之該部份為一酸鹼值感測區，且該二氧化鈰酸鹼值感測電極與該金氧半場 效電晶體係分開設置。 7. 如申請專利範圍第 6 項所述之二氧化鈰酸鹼值感測器的製造方法，其中該形成該二氧化 鈰層於該導電基材上的步驟係以一鍍膜步驟或一塗佈步驟進行。 8. 如申請專利範圍第 6 項所述之二氧化鈰酸鹼值感測器的製造方法，其中該導電基材包含 鋁、鉑、鉻、金、鈦、銀、鈀、鎳或銅之金屬基材，且該二氧化鈰層係直接形成於該導 電基材之一第一表面上。 9. 如申請專利範圍第 6 項所述之二氧化鈰酸鹼值感測器的製造方法，其中該導電基材包含 一絕緣基材，以及形成於該絕緣基材之一第二表面上的一導電層，且該二氧化鈰層係形 成於該導電層上。 10. 如申請專利範圍第 9 項所述之二氧化鈰酸鹼值感測器的製造方法，其中該導電層包含金 屬氧化物或金屬，以及該絕緣基材之一材料包含藍寶石基材、矽基材、玻璃基材、石英 基材、陶瓷基材或 III-V 族化合物半導體基材或樹脂基材。 圖式簡單說明 從以下結合所附圖式所做的詳細描述，可對本發明之態樣有更佳的了解。需注意的是， 根據業界的標準實務，各特徵並未依比例繪示。事實上，為了使討論更為清楚，各特徵的尺 寸都可任意地增加或減少。 [圖 1]係繪示依據本發明之一實施例所述之二氧化鈰酸鹼值感測電極之部分剖面示意圖。 [圖 2]係繪示本發明之另一實施例所述之二氧化鈰酸鹼值感測電極之部分剖面示意圖。 [圖 3]係繪示本發明之一實施例二氧化鈰酸鹼值感測器應用於測量時的系統架構示意圖。 [圖 4]係繪示依據本發明之實施例 1 之二氧化鈰酸鹼值感測器於不同 pH 值下，閘極電壓 與汲極電流之關係圖。 [圖 5]係繪示依據本發明之實施例 2 之二氧化鈰酸鹼值感測器的閘極電壓與待測溶液 pH 值的關係圖。 [圖 6]係繪示依據本發明之實施例 3 之二氧化鈰酸鹼值感測器的遲滯電壓之量測結果。 (2) 5678
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