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一种气体集成传感器芯片制造技术

技术编号:16885233 阅读:113 留言:0更新日期:2017-12-27 03:02
本发明专利技术内容为一种检测氢气、碳氢化合物、氨气等气体的集成传感器芯片,可以解决现有传感器存在的能耗高、尺寸大、选择性差、易受环境干扰问题,尤其适合无线传感器网络构建。该芯片传感器最大的特点是利用MEMS技术将传感单元(1)与参照传感单元(2)集成在同一芯片上,具有小尺寸、可大批量生产和低能耗优点。传感单元(1)通过芯片上的导线(13)与参照传感单元(2)相连,无需额外焊线工艺。其中传感单元(1)主要包括肖特基二极管(3和4构成)和电阻型微加热器(5),该微加热器(5)同时可以作为温度传感器。传感单元和参照传感单元底部的基底刻空(9),形成悬空圆盘加热结构。

A gas integrated sensor chip

The invention is an integrated sensor chip for detecting gases such as hydrogen, hydrocarbons and ammonia. It can solve the problems of high energy consumption, large size, poor selectivity and environmental interference, especially for the construction of wireless sensor networks. The biggest feature of the chip sensor is to integrate the sensing unit (1) and the reference sensing unit (2) on the same chip by using MEMS technology, and has the advantages of small size, mass production and low energy consumption. The sensing unit (1) is connected to a reference sensing unit (2) through a wire on a chip (13) without an additional welding line process. The sensing unit (1) mainly includes the Schottky diode (3 and 4) and the resistance micro heater (5), and the micro heater (5) can be used as a temperature sensor at the same time. The sensing unit and the base carve (9) at the bottom of the reference sensing unit form a suspended disk heating structure.

【技术实现步骤摘要】
一种气体集成传感器芯片
:本专利技术涉及气体传感器芯片,具体涉及:气体传感单元、参照传感单元、微加热器和温度传感器,为了减小传感器尺寸引入无需封装的参照传感单元,为了减小能耗和测试传感器工作温度引入电阻丝。
技术介绍
:物联网构建,尤其是无线传感器网络构建需要大量小尺寸、低能耗传感器。为了减小环境对传感器造成的干扰和提高检测可靠性,通常在传感器系统中增加参照传感单元。通常的方法是将传感单元用封装隔板封装起来(专利CN104409428A),与待检测气体隔离,从而起到参照传感单元作用。该方法增加了复杂的封装工艺,尤其是在芯片级别的封装非常困难,而且使传感器体积变大。半导体气体传感器工作时一般需要加热到数百摄氏度,使之具有更好的选择性和更快的响应速度。通常的,在传感器基座或支架上外加一电阻丝对传感单元进行加热,加热到300摄氏度功耗大约1瓦,用于加热的能耗远远高于传感单元工作能耗。同时为了便于携带和放置,传感器往往采用电池供电方式。但频繁更换电池带来很高的维护成本,且有些传感器放置场所不方便更换电池,因此低能耗是传感器非常重要的指标。专利CN103779350A直接在传感单元增加微加热丝本文档来自技高网...
一种气体集成传感器芯片

【技术保护点】
一种集成传感器芯片,包括气体传感单元(1)、参照传感单元(2),导线(13)和连接端(12),其特征在于气体传感单元(1)和参照传感单元(2)集成于同一芯片,制备在有半导体层(10)的基片(11)上。

【技术特征摘要】
1.一种集成传感器芯片,包括气体传感单元(1)、参照传感单元(2),导线(13)和连接端(12),其特征在于气体传感单元(1)和参照传感单元(2)集成于同一芯片,制备在有半导体层(10)的基片(11)上。2.根据权利要求1所述的传感单元(1)其特征在于,包括肖特基二极管、铂金或其合金电阻(5),电阻(5)与半导体层(10)之间有一层电介质层(6),传感单元(1)底部基片部分或完全刻蚀(9)。3.根据权利要求2所述的肖特基二极管其特征在于肖特基接触(3)为铂金、钯、铂合金或钯合金。4.根据权利要求2所述的电阻(5)其特征在于,所述电阻(5)与半导体层(10)之间插入一层介质层(6),根据介质层与电阻金属的粘附性...

【专利技术属性】
技术研发人员:钟爱华
申请(专利权)人:深圳大学
类型:发明
国别省市:广东,44

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