[發明專利]一種具有卷曲結構的單懸梁式氣體傳感器及傳感器陣列

在審

• 申請號: 201810447480.4
• 申請日: 2018-05-11
• 公開（公告）號: CN108318547A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發明（設計）人: 許磊;彭書峰;謝東成;周睿穎
• 申請（專利權）人: 合肥微納傳感技術有限公司
• 主分類號: G01N27/12
• 分類號: G01N27/12
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 王亞洲

1.一種具有卷曲結構的單懸梁氣體傳感器，其特征在于，具有基體結構和懸梁結構，其包括自下而上依次層疊設置的如下部分

硅襯底；

支撐膜，為氮化硅膜，包括第一基部，所述第一基部的一側邊設有向上翹曲的第一懸臂，所述第一懸臂遠離第一基部的端部設有第一卷曲部；

加熱電阻，包括第二基部，所述第二基部的一側邊設有向上翹曲的第二懸臂，所述第二懸臂遠離第二基部的端部設有第二卷曲部；第二基部相對于第二懸臂的一側開設有第一窗口，所述第二懸臂上設有沿第二懸臂長度方向延伸至第二卷曲部的第二窗口，所述第二窗口與第一窗口連通；第二基部位于第二窗口兩側的位置上分別設有第一引線；

隔離膜，為氮化硅膜，包括第三基部，所述第三基部的一側邊設有向上翹曲的第三懸臂，所述第三懸臂遠離第三基部的端部設有第三卷曲部；所述第三基部上對應于第一引線的位置設有透過孔，所述第一引線穿過相應透過孔暴露在外；所述隔離膜的厚度大于加熱電阻的厚度；

檢測電極，包括第四基部，所述第四基部的一側邊設有向上翹曲的第四懸臂，所述第四懸臂遠離第四基部的端部設有第四卷曲部；第四基部背離第四懸臂的一側設有第三窗口，第四懸臂上設有沿第四懸臂長度方向延伸至第四卷曲部、并將第四卷曲部分割的第四窗口，所述第四窗口與第三窗口連通，并將檢測電極分割為兩部分；所述第四基部不覆蓋所述透過孔，且其位于第三窗口兩側的位置上均設有第二引線；

所述硅襯底、第一基部、第二基部、第三基部和第四基部對應設置形成所述基體結構；所述第一懸臂、第二懸臂、第三懸臂和第四懸臂對應設置，且所述第四卷曲部、第三卷曲部、第二卷曲部及第一卷曲部由內向外依次設置形成所述懸梁結構；

所述第一卷曲部外包裹有氣敏材料，所述氣敏材料與第四懸臂接觸。

2.根據權利要求1所述的一種具有卷曲結構的單懸梁式氣體傳感器，其特征在于，所述第一懸臂、第二懸臂、第三懸臂和第四懸臂的水平投影均呈矩形。

3.根據權利要求1所述的一種具有卷曲結構的單懸梁式氣體傳感器，其特征在于，所述第一懸臂、第二懸臂、第三懸臂和第四懸臂的水平投影均呈等腰梯形，且沿遠離基體結構的方向，第一懸臂、第二懸臂、第三懸臂和第四懸臂的寬度逐漸增大。

4.根據權利要求1-3任一項所述的一種具有卷曲結構的單懸梁式氣體傳感器，其特征在于，所述支撐膜上設有第一孔，所述第一孔自第一懸臂靠近第一基部的一端延伸至第一卷曲部。

5.根據權利要求1-3任一項所述的一種具有卷曲結構的單懸梁式氣體傳感器，其特征在于，所述隔離膜上設有第二孔，所述第二孔自第三懸臂靠近第三基部的一端延伸至第三卷曲部。

6.根據權利要求4所述的一種具有卷曲結構的單懸梁式氣體傳感器，其特征在于，所述隔離膜上設有第二孔，所述第二孔自第三懸臂靠近第三基部的一端延伸至第三卷曲部，并于第一孔對應設置。

7.根據權利要求1所述的一種具有卷曲結構的單懸梁式氣體傳感器，其特征在于，所述第四基部位于透過孔背離第三懸臂的一側，且第四懸臂位于兩個透過孔之間。

8.根據權利要求1所述的一種具有卷曲結構的單懸梁式氣體傳感器，其特征在于，所述第四基部位于透過孔靠近第三懸臂的一側。

9.根據權利要求1所述的一種具有卷曲結構的單懸梁式氣體傳感器，其特征在于，所述支撐膜、加熱電阻、隔離膜及檢測電極的厚度均為

10.一種傳感器陣列，其特征在于，由多個如權利要求1-9任一項所述的一種翹曲的單懸梁式氣體傳感器構成。