[發(fā)明專利]一種陣列型MEMS氣體傳感器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710037812.7
• 申請(qǐng)日: 2017-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN106802339A
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王宏臣;邱棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 煙臺(tái)睿創(chuàng)微納技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N33/00
• 分類號(hào): G01N33/00
• 代理公司: 煙臺(tái)上禾知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)37234
• 代理人: 劉志毅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計(jì)一種陣列型MEMS氣體傳感器，半導(dǎo)體技術(shù)中的微機(jī)電系統(tǒng)MEMS工藝制造領(lǐng)域。

背景技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為集成化、低功耗、低成本的氣體傳感器帶來(lái)了廣泛的應(yīng)用需求。工業(yè)和日常生活中實(shí)現(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)品氣體，諸如CO，CO2，NO，NO2，CH4的高靈敏檢測(cè)，可以避免其泄露對(duì)社會(huì)財(cái)產(chǎn)和公共安全造成的巨大危害。在提高傳感器探測(cè)性能和便攜性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)多種氣體同時(shí)檢測(cè)，滿足物聯(lián)網(wǎng)、復(fù)雜環(huán)境對(duì)多氣體傳感器的發(fā)展需求。Rae System公司于2002年提出將分立的紅外光源、探測(cè)器、氣室集成在一個(gè)TO5管殼中作為小型化的紅外氣體傳感器，并且能夠用于檢測(cè)碳?xì)浠衔颒C、二氧化碳CO2、一氧化碳CO和一氧化氮NO氣體濃度，但是并未實(shí)現(xiàn)多種氣體同時(shí)檢測(cè)，多種氣體進(jìn)行檢測(cè)前需分離增加了檢測(cè)的復(fù)雜度和成本。

中北大學(xué)提出的一種多氣體檢測(cè)的紅外氣體傳感器(201310500970.3)是將同一種的紅外氣體傳感器集成在基底上進(jìn)行檢測(cè)，雖然能夠同時(shí)檢測(cè)多種氣體，但是所有的氣體傳感器均是同一種，不能有效的區(qū)分檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種能夠精準(zhǔn)檢測(cè)多種氣體的陣列型MEMS氣體傳感器。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下：一種陣列型MEMS氣體傳感器，包括包含讀出電路的基底和設(shè)置基底上至少兩個(gè)不同的呈矩陣排列的MEMS氣體傳感器，所述MEMS氣體傳感器表面涂覆滲透選擇性薄膜，所述滲透選擇性薄膜為二氧化硅薄膜或疏水性聚合物薄膜，孔徑尺寸為5～500nm。

進(jìn)一步，所述MEMS氣體傳感器為半導(dǎo)體氣體傳感器、電化學(xué)氣體傳感器、催化燃燒式氣體傳感器、熱導(dǎo)式氣體傳感器、紅外線氣體傳感器中的至少兩種。

進(jìn)一步，所述介質(zhì)層為二氧化硅或氮化硅。

進(jìn)一步，MEMS氣體傳感器為基于MEMS工藝制作的微型氣體傳感器。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)該MEMS氣體傳感器可以采用CMOS標(biāo)準(zhǔn)工藝制作，能夠與處理電路單片集成。通過(guò)該方法能夠?qū)崿F(xiàn)氣體傳感器的小型化以及智能化。

(2)多種氣體傳感器集成在同一基底上，不僅能夠同時(shí)檢測(cè)多種氣體，而且能夠保證氣體傳感器系統(tǒng)的穩(wěn)定工作：當(dāng)某一個(gè)氣體傳感器不能工作或者失效時(shí)，另外的氣體傳感器可以提供替補(bǔ)工作；另外多種氣體傳感器的集成檢測(cè)同一種氣體時(shí)可以互相提供參考，從而使氣體檢測(cè)更加準(zhǔn)確；檢測(cè)多種氣體時(shí)，不同的氣體傳感器會(huì)對(duì)不同的氣體的敏感度不同，從而增加了多種氣體檢測(cè)的靈敏度。

(3)在制作好的MEMS氣體傳感器上涂覆或者沉積滲透性薄膜材料，通過(guò)沉積不同孔徑尺寸的薄膜來(lái)實(shí)現(xiàn)不同氣體的滲透選擇性，能夠增加氣體傳感器對(duì)不同氣體的選擇能力，從而使氣體傳感器識(shí)別氣體的能力提升，提升了傳感器的靈敏度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

在附圖中，各標(biāo)號(hào)所表示的部件名稱列表如下：1、包含讀出電路的基座，2、第一MEMS氣體傳感器，3、第二MEMS氣體傳感器，4、第三MEMS氣體傳感器，5、第四MEMS氣體傳感器，6、滲透選擇性薄膜。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。

如圖1所示，一種陣列型MEMS氣體傳感器，包括包含讀出電路的基底和設(shè)置基底上四個(gè)不同的呈矩陣排列的MEMS氣體傳感器，分別為第一MEMS氣體傳感器、第二MEMS氣體傳感器、第三MEMS氣體傳感器和第四MEMS氣體傳感器，所述MEMS氣體傳感器表面涂覆滲透選擇性薄膜，所述滲透選擇性薄膜為二氧化硅薄膜或疏水性聚合物薄膜，孔徑尺寸為5～500nm。

所述MEMS氣體傳感器為半導(dǎo)體氣體傳感器、電化學(xué)氣體傳感器、催化燃燒式氣體傳感器、熱導(dǎo)式氣體傳感器、紅外線氣體傳感器中的四種。

所述介質(zhì)層為二氧化硅或氮化硅，MEMS氣體傳感器為基于MEMS工藝制作的微型氣體傳感器。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。