[發明專利]具有微型加熱器的垂直型三維納米氣體傳感器及制備方法在審

申請號：	202110377468.2	申請日：	2021-04-08
公開（公告）號：	CN113092541A	公開（公告）日：	2021-07-09
發明（設計）人：	范智勇;宋志龍;湯雯穎;陳卓	申請（專利權）人：	香港科技大學深圳研究院
主分類號：	G01N27/12	分類號：	G01N27/12
代理公司：	北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385	代理人：	馮靜
地址：	518057 廣東省深圳市南山區高新科技***	國省代碼：	廣東;44
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摘要：
搜索關鍵詞：	具有微型加熱器垂直三維納米氣體傳感器制備方法
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【說明書】：

本發明公開了一種具有微型加熱器的垂直型三維納米氣體傳感器及其制備方法。該氣體傳感器包括：殼體以及至少一套封裝于殼體內部的加熱型氣體傳感組件。該加熱型氣體傳感組件包括：上下通孔型納米管，內壁上沉積有納米級氣敏材料；傳感電極，包括分別生長于上下通孔型納米管的上表面和下表面的頂部傳感電極和底部傳感電極，頂部傳感電極與底部傳感電極具有上下垂直相對的部分，將頂部傳感電極與底部傳感電極上下垂直相對的部分記為重疊部分；絕緣層，生長于底部傳感電極的下表面；微型加熱器，生長于絕緣層的下表面，包括加熱電極以及與加熱電極電連接的發熱元件，發熱元件與重疊部分上下垂直相對。本發明可實現更低功耗下更高性能的氣敏響應。

技術領域

本發明涉及納米氣體傳感器領域，特別是涉及一種具有微型加熱器的垂直型三維納米氣體傳感器及其制備方法。

背景技術

氣體傳感器，特別是基于金屬氧化物半導體(MOX)的電阻式氣體傳感器，廣泛應用于環境污染監測、危險氣體泄漏、化學物檢測等生產生活領域。隨著物聯網技術的發展和精準醫療戰略的推進，傳統的MOX氣體傳感器在可穿戴便攜式設備、即時診斷設備(POCT)、智慧城市、智慧家居等新興領域中具有巨大的應用潛力，也面臨著諸多挑戰。

目前市面上的大多數MOX傳感器具有功耗高及選擇性差的缺點。傳感器多為平面二維薄膜結構且需在高溫下(300℃-400℃)運行，通過加熱來活化與目標氣體之間的吸附能力以借此提高對氣體的響應靈敏度，這使得他們不適用于低功耗運用場景。

發明內容

本發明的目的是提供一種具有微型加熱器的垂直型三維納米氣體傳感器及其制備方法。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種具有微型加熱器的垂直型三維納米氣體傳感器，包括：殼體以及至少一套封裝于所述殼體內部的加熱型氣體傳感組件；

所述加熱型氣體傳感組件包括：

上下通孔型納米管，內壁上沉積有納米級厚度的氣敏材料；

傳感電極，包括生長于所述上下通孔型納米管的上表面的頂部傳感電極以及生長于所述上下通孔型納米管的下表面的底部傳感電極，所述頂部傳感電極與所述底部傳感電極具有上下垂直相對的部分，將所述頂部傳感電極與所述底部傳感電極上下垂直相對的部分記為重疊部分；

絕緣層，生長于所述底部傳感電極的下表面；

微型加熱器，生長于所述絕緣層的下表面，包括加熱電極以及與所述加熱電極電連接的發熱元件，所述發熱元件與所述重疊部分上下垂直相對。

可選的，所述發熱元件為蜿蜒型加熱絲。

可選的，所述氣敏材料為SnO₂或其他金屬氧化物材料。