【技术实现步骤摘要】
一种便携式光学气体传感器
本专利技术涉及传感技术的研究领域，特别涉及一种将光学感知结构和热阻材料进行片上集成的便携式光学气体传感器。
技术介绍
气体污染正成为一个严重的环境和社会问题。对高灵敏度、高选择性、便携性和低成本的气体传感器提出了更高的要求。虽然电化学传感器在市场上得到了广泛的应用，但是其选择性差、功耗大、滞后现象严重。红外传感是一种基于检测物质折射率和光吸收变化的光学传感技术。它具有高灵敏、低功耗、快速的特点，而且由于物质分子在红外波段通常具有指纹光谱，因此具有很高的选择性。然而，传统的红外传感器由于工作波长长，与物质分子的相互作用弱，导致器件尺寸大，例如红外气体传感器甚至需要数米长的气体检测通道来保证灵敏度。而且对于含有多种物质的复杂样品，由于不同气体的特征吸收谱线可能靠近甚至部分重叠，需要更全面的光谱分析来分辨。然而，通常光谱分析系统体积大、笨重、昂贵、操作复杂，导致目前市场非常缺乏满足现场快检需求的便携式光学传感器。2014年LightScience&Applications期刊第3卷第e12...
【技术保护点】
1.一种便携式光学气体传感器，其特征在于，所述传感器包括第一衬底和功能单元，所述功能单元至少包括第二衬底和依次制备在第二衬底上的热阻材料层、电绝缘介质层、光吸收层，以及设置在热阻材料层上的电极；所述第二衬底制备在第一衬底上，所述光吸收层形成光栅，所述电极与光吸收层隔离。/n
【技术特征摘要】
1.一种便携式光学气体传感器，其特征在于，所述传感器包括第一衬底和功能单元，所述功能单元至少包括第二衬底和依次制备在第二衬底上的热阻材料层、电绝缘介质层、光吸收层，以及设置在热阻材料层上的电极；所述第二衬底制备在第一衬底上，所述光吸收层形成光栅，所述电极与光吸收层隔离。
2.根据权利要求1所述的一种便携式光学气体传感器，其特征在于，所述功能单元与第一衬底形成空气间隔，并通过低热导且高电导材料连接；所述低热导且高电导材料为金属钨、钛酸钡、纳米氧化锌、纳米氧化铟、纳米硒化锡之中的一种或两种及以上组合，其厚度为0.05-2微米。
3.根据权利要求1所述的一种便携式光学气体传感器，其特征在于，所述衬底在功能单元区域形成薄膜，所述薄膜边缘与热阻材料层边缘间隔不小于K微米，K＝300微米。
4.根据权利要求1所述的一种便携式光学气体传感器，其特征在于，所述第一衬底采用硅或SOI，第二衬底采用采用硅、氮化硅和氧化硅之中任意一种或两种及以上组合；其中，所述第二衬底采用一维光栅或二维光栅或平板薄膜结构。
5.根据权利要求4所述的一种便携式光学气体传感器，其特征在于，所述光吸收层由金属或类金属材料的连续膜形成光栅；所述...
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