气体可穿透垂直式传感器及包含其的气体感测系统技术方案

一种气体可穿透垂直式传感器，用以感测待测气体，其包含：基板，其包含气体可穿透结构以用于供待测气体穿透；以及感测组件，其是设置于基板的上表面上，感测组件包含：气体可穿透电极及感测层。气体可穿透电极设置于该基板的上表面并包含多个孔洞用以供该待测气体穿透。感测层设置于基板的上表面与气体可穿透电极之间，其中，待测气体是以垂直基板的上表面的方向穿透感测组件及基板后而被感测。包含上述气体可穿透垂直式传感器的气体感测系统亦于此处被提出。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是有关于一种气体传感器，更特别的是，一种气体可垂直地穿透的传感器及包含其的气体感测系统。
技术介绍
传统的气体传感器10如图1所示，包含基板1及堆叠于其上的感测组件2，当待测气体F吹过整个气体传感器10的表面时，待测气体F的气流会一边横向流动，一边以扩散的方式进入感测组件2中的感测层(图未示)进行反应。然而，当待测气体较微量、或浓度较低时，借由扩散而进入传感器的气体分子亦会减少，因此有可能影响检测的灵敏度。故，有需要提供改善上述缺点的改良的气体感测装置。
技术实现思路
本专利技术提供一种气体可穿透垂直式传感器及包含其的气体感测系统，其中，待测气体可垂直地穿透本专利技术的气体可穿透垂直式传感器，不仅可加速气体流入效率，更可大幅提升待测气体与传感器的接触面积因而增加感测灵敏度，借此可使用于低浓度或微量气体的感测，提供更广泛的应用范围。本专利技术一实施例提供一种气体可穿透垂直式传感器，用以感测待测气体，其包含一基板以及一感测组件。基板包含气体可穿透结构以用于供待测气体穿透。感测组件设置于基板的上表面上，其包含一气体可穿透电极，其设置于基板的上表面并包含多个孔洞用以供待测气体穿透；及一感测层设置于基板的上表面与气体可穿透电极之间，其中，待测气体是以垂直基板的上表面的方向穿透感测组件及基板后而被感测。本专利技术另一实施例提供一种气体感测系统，其包含气体可穿透垂直式传感器，包含：一基板，其包含气体可穿透结构以用于供待测气体穿透；以及一感测组件，其设置于基板的上表面上，感测组件包含：一气体可穿透电极，其设置于的该上表面上并包含多个孔洞用以供待测气体穿透；及一感测层，设置于基板的上表面与气体可穿透电极之间；一管状腔体，气体可穿透垂直式传感器是设置于管状腔体中心；以及一气体流向控制装置，其设置于该管状腔体的两端的至少其中之一，用以驱使一待感测气体以垂直该气体可穿透垂直式传感器的方向将其穿透。以下借由具体实施例配合所附的图式详加说明，当更容易了解本专利技术的目的、
技术实现思路
、特点及其所达成的功效。【附图说明】图1为传统气体传感器的示意图。图2为根据本专利技术一实施例的气体可穿透垂直式传感器的示意图。图3A至图3G为根据本专利技术一实施例的制造气体可穿透垂直式传感器的流程图。图4A至图4I为根据本专利技术另一实施例的制造气体可穿透垂直式传感器的流程图。图5A至图5I为根据本专利技术又一实施例的制造气体可穿透垂直式传感器的流程图。图6根据本专利技术一实施例的气体感测系统的示意图。【符号说明】10气体传感器100、500气体可穿透垂直式传感器1、101、201、301、401基板102、202、302下电极103、203、303、403感测层104、204、304、404上电极2、S感测组件205、305、405有机纳米颗粒306、406平坦层510管状腔体520气体流向控制装置H孔洞P气体可穿透结构F待测气体【具体实施方式】本专利技术将借由下述的较佳实施例及其配合的图式，做进一步的详细说明。需注意的是，以下各实施例所揭示的实验数据，是为便于解释本案技术特征，并非用以限制其可实施的态样。应该了解的是，当本文中表示一元件或层位于另一元件或层「之上」或是「被设置于」另一元件或层时，其可能是直接位于另一元件或层之上或是直接被设置于另一元件或层，或者亦可能存在中间元件或层。相反地，当本文中表示一元件「直接位于」另一元件「之上」或是「直接被设置于」另一元件或层时，则不会存在任何的中间元件或层。全文中，所使用的「及/或」一词包含该多个相关所列项目中一或多者的任何及所有组合。为方便说明起见，本文中可能会使用空间上相对的词语，例如「底下」、「之下」、「下方」、「之上」、「上方」、以及类似词语来说明图中所示的其中一元件或特征相对于另一元件或特征其它多个元件或特征图样)的关系。应该了解的是，除了图中所示的方位之外，该多个空间上相对的词语亦希望涵盖使用中或操作中装置的不同方位。举例来说，倘若翻转图中的装置的话，那么，被描述成位于其它元件或特征「之下」或「底下」的元件便会被定向在该多个其它元件或特征「之上」。因此，示范性词语「之下」便可能涵盖之下与之上两种方位。除此之外，该装置亦可能有其它配向(旋转90度或是其它配向)以及具以解释的本文中所使用的空间上相对的描述符号。本专利技术的一实施例提供一种气体可穿透垂直式传感器100，如图2所示，用以感测待测气体，其包含：一基板101以及一感测组件S，其中，基板101包含气体可穿透结构以用于供待测气体穿透，而感测组件S是设置于基板101的上表面上且包含气体可穿透电极与感测层103，其中，气体可穿透电极是设置在基板101的上表面上并包含多个孔洞以供待测气体穿透，而感测层103是设置在基板101的上表面与气体可穿透电极之间。其中，待测气体可以垂直于气体可穿透垂直式传感器的方向穿透感测组件及基板而被感测，此将于后文中详细描述之。在一实施例中，气体可穿透电极包含气体可穿透上电极104及气体可穿透下电极102，气体可穿透下电极102与气体可穿透上电极104依序堆叠设置于基板101的上表面上，且感测层103设置于气体可穿透下电极102与气体可穿透上电极104之间，如图2所示。以下，将借由描述制造本专利技术的气体可穿透垂直式传感器的方法，以更清楚地说明该气体可穿透垂直式传感器的结构。请先参考图3A至图3G，根据本专利技术的一实施例，形成本专利技术的气体可穿透垂直式传感器的方法包含：提供一基板201，如图3A所示，其中，基板的材料可包含聚甲基丙烯酸二-羟基乙酯(polyhema)、聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)、或4-乙烯基苯酚(poly(4-vinylphenol),PVP)，但不以此为限制。接着，利用旋转涂布的方式将有机纳米颗粒205涂布于基板201上，如图3B所示，较佳地，有机纳米颗粒205包含但不限于聚苯乙烯(polystyrene)球。而后，请参阅图3C及图3D，以适当方式，例如热蒸镀方法，于涂布有有机纳米颗粒205的基板201上蒸镀出一下电极202，并利用胶带粘贴于表面后撕除等方式，将有机纳米颗粒205与其上方的电极撕除，因而获得具有多个孔洞H的气体可穿透下电极202。接着，如图3E所示，利用等离子蚀刻法将未被下电极202覆盖的基板201去除，以使基板201具有气体可穿透结构P。而后，如图3F及图3G所示，在图3E的结构上涂布感测层203，并接着在感测层203上使用热蒸镀法制作出气体可穿透上电极204，因而获得本专利技术的气体可穿透垂直式传感器。如上所述，上电极204及下电极202皆具有多个孔洞H，可供待测气体穿透；而基板201亦具有气体可穿透结构P，故待测气体可以垂直或近似垂直的方式穿透感测组件及基板而被感测。于此，待测气体所流动的方向并非限定于完全地垂直本专利技术的传感器，举例而言，在低浓度的情况下，可利用气流压力等方式，强迫传感器周围的所有气体从四面八方各方向被吸入传感器中。根据本专利技术的另一实施例，请参考图4A至图4I，形成本专利技术的气体可穿透垂直式传感器的方法包含：提供一基板301，如图4A所示，其中，基板的材料包含非导电多孔材料，例如氧化铝、氧化锌、或硅，于此，将以氧化铝为例进行以下说明。请参阅图4A，由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体可穿透垂直式传感器，用以感测一待测气体，其特征在于，其包含：一基板，其包含一气体可穿透结构以用于供该待测气体穿透；以及一感测组件，其是设置于该基板的一上表面上，包含：一气体可穿透电极，其设置于该基板的上表面并包含多个孔洞用以供该待测气体穿透；及一感测层，设置于该基板的该上表面与该气体可穿透电极之间；其中，该待测气体是以垂直该基板的该上表面的方向穿透该感测组件及该基板后而被感测。

【技术特征摘要】
2015.09.08 TW 1041295851.一种气体可穿透垂直式传感器，用以感测一待测气体，其特征在于，其包含：一基板，其包含一气体可穿透结构以用于供该待测气体穿透；以及一感测组件，其是设置于该基板的一上表面上，包含：一气体可穿透电极，其设置于该基板的上表面并包含多个孔洞用以供该待测气体穿透；及一感测层，设置于该基板的该上表面与该气体可穿透电极之间；其中，该待测气体是以垂直该基板的该上表面的方向穿透该感测组件及该基板后而被感测。2.如权利要求1的气体可穿透垂直式传感器，其特征在于，该基板的材料包含聚甲基丙烯酸二-羟基乙酯(polyhema)、聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)、或4-乙烯基苯酚(poly(4-vinylphenol),PVP)。3.如权利要求1的气体可穿透垂直式传感器，其特征在于，该基板的材料为导电多孔材料。4.如权利要求3的气体可穿透垂直式传感器，其特征在于，该导电多孔材料包含导电网纱、或金属纤维。5.如权利要求4的气体可穿透垂直式传感器，其特征在于，包含一平坦层设置于该感测层与该基板之间。6.如权利要求1的气体可穿透垂直式传感器，其特征在于，该基板的材料为非导电多孔材料。7.如权利要求6的气体可穿透垂直式传感器，其特征在于，该非导电多孔材料包含氧化铝、氧化锌、或硅。8.如权利要求1的气体可穿透垂直式传感器，其特征在于，该气体可穿透电极包含一气体可穿透上电极及一气体可穿透下电极；该气体可穿透下电极与该气体可穿透上电极依序堆叠设置于该基板的该上表面上，且该感测层设置于该气体可穿透下电极与该气体可穿透上电极之间。9.如权利要求8的气体可穿透垂直式传感器，其特征在于，更包含一平坦层设置于该感测层与该气体可穿透下电极之间。10.一种气体感测系统，其特征在于，其包含：一气...

【专利技术属性】
技术研发人员：冉晓雯，吕家荣，庄明谚，陈建男，
申请(专利权)人：财团法人交大思源基金会，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71