The utility model discloses a single cantilever gas sensor, which comprises a silicon substrate, a supporting film, a heating resistor, an isolation film and a detection electrode arranged in sequence. The gas sensor is of \T\ type, has a base structure and a cantilever structure, and is equipped with a gas sensing material at the end of the cantilever structure. The utility model also provides a sensor array composed of a single cantilever gas sensor. The utility model has the advantages of low power consumption, small size, high integration, simple production process, easy positioning and effective improvement of production efficiency.
【技术实现步骤摘要】
一种单悬梁气体传感器及传感器阵列
本专利技术属于微电子机械系统和气体检测
,具体涉及一种单悬梁气体传感器及传感器阵列。
技术介绍
基于微电子机械系统(MEMS)技术的气体传感器,由于其小尺寸、低功耗、高灵敏度和快速响应等特点,逐步显现出巨大的应用潜力,将有望取代基于传统技术的气体传感器,在物联网、移动端和人工智能等领域广泛应用。而在MEMS气体传感器中,又因采用金属氧化物半导体(MOS)材料的传感器具有广泛的检测范围,在未来的大规模应用中具有更为广阔的市场空间。目前MEMSMOS气体传感器中,主要以基于悬膜式微型加热器的研究居多,该结构的传感器具有较低的功耗,一般可低至20毫瓦,如专利号为201520759054.6的技术专利提供了一种具有四支撑悬梁四层结构的电阻式气体传感器,其具有自下而上依次设置的硅衬底框架、加热膜层、加热电极层和敏感膜层,其中加热膜层包括加热膜区,该加热膜区通过四根悬梁与硅衬底框架连接。又如专利号为CN201520759055.0的技术专利提供了一种具有两支撑悬梁四层结构的电阻式气体传感器,该传感器也包括自下而上依次设置的硅衬底框架、加热膜层、加热电极层和敏感膜层,其中加热膜层包括加热膜区,该加热膜区通过两根悬梁与硅衬底框架连接。这些多悬梁式气体传感器功耗虽然较低,但随着移动端和物联网应用的高速发展,其已不能满足需要。同时多悬梁式气体传感器在制备时,存在工艺复杂、定位困难、效率低下的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于:如何进一步降低悬梁式气体传感器的功耗。本专利技术采用以下技术方案解决上述技术问题:一种单悬梁气体 ...
【技术保护点】
1.一种单悬梁气体传感器,其特征在于,具有基体结构和悬梁结构,其包括依次层叠设置的如下部分:硅衬底;支撑膜,所述支撑膜为单层氧化硅层与单层氮化硅层形成的复合膜,氧化硅层与氮化硅层依次设置在硅衬底上,且氮化硅层的厚度大于氧化硅层的厚度,其包括第一基部和第一悬臂,所述第一悬臂与第一基部的一侧连接;加热电阻,包括第二基部和第二悬臂,所述第二悬臂与第二基部的一侧连接;第二基部相对于第二悬臂的一侧开设有第一窗口,所述第二悬臂上设有沿第二悬臂长度方向延伸的第二窗口,所述第二窗口与第一窗口连通;第二基部位于第二窗口两侧的位置上分别设有第一引线;隔离膜,所述隔离膜为氧化硅膜或氮化硅膜;其包括第三基部和第三悬臂,所述第三悬臂与第三基部的一侧连接;所述第三基部上对应于第一引线的位置设有透过孔,所述第一引线穿过相应透过孔暴露在外;所述隔离膜的厚度大于加热电阻的厚度;检测电极,包括第四基部和第四悬臂,所述第四悬臂与第四基部的一侧连接;第四基部背离第四悬臂的一侧设有第三窗口,第四悬臂上设有沿第四悬臂长度方向延伸,并将第四悬臂分割的第四窗口,所述第四窗口与第三窗口连通,并将检测电极分割为两部分;检测电极不覆盖所述 ...
【技术特征摘要】
1.一种单悬梁气体传感器,其特征在于,具有基体结构和悬梁结构,其包括依次层叠设置的如下部分:硅衬底;支撑膜,所述支撑膜为单层氧化硅层与单层氮化硅层形成的复合膜,氧化硅层与氮化硅层依次设置在硅衬底上,且氮化硅层的厚度大于氧化硅层的厚度,其包括第一基部和第一悬臂,所述第一悬臂与第一基部的一侧连接;加热电阻,包括第二基部和第二悬臂,所述第二悬臂与第二基部的一侧连接;第二基部相对于第二悬臂的一侧开设有第一窗口,所述第二悬臂上设有沿第二悬臂长度方向延伸的第二窗口,所述第二窗口与第一窗口连通;第二基部位于第二窗口两侧的位置上分别设有第一引线;隔离膜,所述隔离膜为氧化硅膜或氮化硅膜;其包括第三基部和第三悬臂,所述第三悬臂与第三基部的一侧连接;所述第三基部上对应于第一引线的位置设有透过孔,所述第一引线穿过相应透过孔暴露在外;所述隔离膜的厚度大于加热电阻的厚度;检测电极,包括第四基部和第四悬臂,所述第四悬臂与第四基部的一侧连接;第四基部背离第四悬臂的一侧设有第三窗口,第四悬臂上设有沿第四悬臂长度方向延伸,并将第四悬臂分割的第四窗口,所述第四窗口与第三窗口连通,并将检测电极分割为两部分;检测电极不覆盖所述透过孔;所述检测电极位于第三窗口两侧的位置上设有第二引线;所述硅衬底、第一基部、第二基部...
【专利技术属性】
技术研发人员:许磊,谢东成,彭书峰,
申请(专利权)人:合肥微纳传感技术有限公司,
类型:新型
国别省市:安徽,34
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