【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传感器，特别是涉及一种半导体微型气体传感器及其制备方法。
技术介绍
1、传统的气体传感器所能检测的气体种类单一，受环境影响较大，在多种气体存在的复杂环境中，存在交叉敏感性，可应用范围较窄。
2、目前，对于多气体识别的方法主要有两种。一种方法是针对不同的气体组分，使用多个同种类或不同种类的独立气体传感器进行集成。这种方法虽然可以达到混合气体识别的目的，但是传感器类型一般为电化学型为主，这类传感器在气体检测中一般存在电解质消耗，为了延长使用寿命，体积都比较大，同时存在电解液漏液等安全问题。
3、另一种方法是使用算法来对混合气体组分进行识别。该方法是通过多个传感器共同工作对气体进行探测，并结合主成分分析(principal component analysis，pca)算法、神经网络和机器学习等方法，利用传感器对不同气体的响应差异，达到气体种类和浓度识别的目的。然而，随着气体数量和类型的增加，算法复杂化，测试精度低，且算法外的新气体干扰大。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种半导体微型气体传感器及其制备方法，以检测混合气体中多种气体。
2、本专利技术的其中一个目的是提供一种半导体微型气体传感器，方案如下：
3、一种半导体微型气体传感器，包括基底以及设置在所述基底上的多个传感单元，所述传感单元包括电极组件以及连接于所述电极组件的气敏膜，所述气敏膜的材料包括金属掺杂的金属氧化物，至少有两个所述传感单元的所述气敏膜中掺杂金属的
4、在其中一个实施例中，所述气敏膜中金属氧化物选自sno2、wo3、zno中的至少一种。
5、在其中一个实施例中，各所述传感单元的所述气敏膜中，所述金属氧化物相同。
6、在其中一个实施例中，所述气敏膜中掺杂的所述金属选自ta、nb、pt、sr、pd、au、ir以及ho中的至少一种。
7、在其中一个实施例中，所述气敏膜中掺杂的所述金属的摩尔百分比为0.1%~1%。
8、在其中一个实施例中，至少有一个所述传感单元还具有催化膜，所述催化膜覆盖在所述气敏膜上，所述催化膜的材料包括双元金属氧化物。
9、在其中一个实施例中，有多个所述传感单元具有所述催化膜，并且至少有两个所述传感单元中所述双元金属氧化物中金属元素的种类和/或摩尔百分比不同。
10、在其中一个实施例中，所述双元金属氧化物中的金属元素选自cu、co、fe、sn、ce、ni、zn、sr、v、mo、ta中的两种。
11、在其中一个实施例中，所述气敏膜的厚度为5μm~10μm。
12、在其中一个实施例中，所述催化膜的厚度为5μm~10μm。
13、在其中一个实施例中，多个所述传感单元呈阵列分布。
14、在其中一个实施例中，相邻的所述传感单元之间的间隔在600μm以上。
15、在其中一个实施例中，所述基底具有多个镂空区，多个所述传感单元分别架设在多个镂空区上。
16、在其中一个实施例中，所述电极组件包括叉指电极、加热电极和测温电极。
17、在其中一个实施例中，所述半导体微型气体传感器为mems传感器。
18、本专利技术的另一个目的是提供一种上述任一实施例所述的半导体微型气体传感器的制备方法，方案如下：
19、一种半导体微型气体传感器的制备方法，包括以下步骤：
20、提供基底；
21、在所述基底上制备多个电极组件；以及
22、在多个所述电极组件上分别沉积气敏材料，形成多个气敏膜，所述气敏材料包括金属掺杂的金属氧化物。
23、与传统方案相比，上述半导体微型气体传感器及其制备方法具有以下有益效果：
24、上述半导体微型气体传感器在基底上设置多个传感单元，传感单元的气敏膜的材料包括金属掺杂的金属氧化物，并且至少有两个传感单元的气敏膜中金属的种类和/或摩尔百分比不同，使得多个传感单元实现针对不同气体的灵敏度不同，能一次性实现多个目标气体的检测，能够检测混合气体中目标气体的类型和浓度。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种半导体微型气体传感器，其特征在于，包括基底以及设置在所述基底上的多个传感单元，所述传感单元包括电极组件以及连接于所述电极组件的气敏膜，所述气敏膜的材料包括金属掺杂的金属氧化物，至少有两个所述传感单元的所述气敏膜中掺杂金属的种类和/或摩尔百分比不同。
2.如权利要求1所述的半导体微型气体传感器，其特征在于，所述半导体微型气体传感器符合以下特征（1）~（3）中的至少一项：
3.如权利要求1所述的半导体微型气体传感器，其特征在于，所述气敏膜中掺杂的所述金属的摩尔百分比为0.1%~1%。
4.如权利要求1~3中任一项所述的半导体微型气体传感器，其特征在于，至少有一个所述传感单元还具有催化膜，所述催化膜覆盖在所述气敏膜上，所述催化膜的材料包括双元金属氧化物。
5.如权利要求4所述的半导体微型气体传感器，其特征在于，有多个所述传感单元具有所述催化膜，并且至少有两个所述传感单元中所述双元金属氧化物中金属元素的种类和/或摩尔百分比不同。
6.如权利要求4所述的半导体微型气体传感器，其特征在于，所述双元金属氧化物中的金属元素选自C
7.如权利要求4所述的半导体微型气体传感器，其特征在于，所述半导体微型气体传感器符合以下特征（1）~（2）中的至少一项：
8.如权利要求1~3、5、6、7中任一项所述的半导体微型气体传感器，其特征在于，所述半导体微型气体传感器符合以下特征（1）~（3）中的至少一项：
9.如权利要求1~3、5、6、7中任一项所述的半导体微型气体传感器，其特征在于，所述半导体微型气体传感器符合以下特征（1）~（2）中的至少一项：
10.一种权利要求1~9中任一项所述的半导体微型气体传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种半导体微型气体传感器，其特征在于，包括基底以及设置在所述基底上的多个传感单元，所述传感单元包括电极组件以及连接于所述电极组件的气敏膜，所述气敏膜的材料包括金属掺杂的金属氧化物，至少有两个所述传感单元的所述气敏膜中掺杂金属的种类和/或摩尔百分比不同。
2.如权利要求1所述的半导体微型气体传感器，其特征在于，所述半导体微型气体传感器符合以下特征（1）~（3）中的至少一项：
3.如权利要求1所述的半导体微型气体传感器，其特征在于，所述气敏膜中掺杂的所述金属的摩尔百分比为0.1%~1%。
4.如权利要求1~3中任一项所述的半导体微型气体传感器，其特征在于，至少有一个所述传感单元还具有催化膜，所述催化膜覆盖在所述气敏膜上，所述催化膜的材料包括双元金属氧化物。
5.如权利要求4所述的半导体微型气体传感器，其特征在于，有多个所述传感单元具有所述催化膜，并且至少...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭则杰，李鹏，田兵，王志明，韦杰，徐振恒，聂少雄，林跃欢，张佳明，刘胜荣，
申请(专利权)人：南方电网数字电网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。