多通道滤波阵列MEMS光谱式气敏传感器制造技术

技术编号:6840282 阅读:227 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种多通道滤波阵列MEMS光谱式气敏传感器,通过分析待测气体的红外透射谱,确定所测气体的种类和浓度,该传感器由制作在硅衬底上的光源(1)、气室(2)、一维光子晶体滤波阵列(3)、红外光强检测阵列(4)构成,其中,光源(1)发出的红外光进入气室(2),与待测气体相互作用后,通过一维光子晶体滤波阵列(3)不同的滤波通道出射;各滤波通道出射的光强信号在红外光强检测阵列(4)对应的不同检测单元上分别转化为电信号输出,不同位置的检测单元输出的信号强度体现了待测气体对不同波长的红外光的吸收情况,通过测量待测气体的透射谱,并与预存图谱特征比较,借助化学计量学算法,可判断气体成分并确定其浓度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气敏传感器
,尤其涉及一种多通道滤波阵列MEMS光谱式气敏传感器,该传感器通过检测待测气体的红外透射谱,结合化学计量学方法,确定待测气体的种类和浓度。有效解决现有气敏传感器选择性低、抗干扰性差的问题,并且其制作与标准 CMOS工艺兼容,便于实现片上集成。
技术介绍
随着社会不断进步,气敏传感器在制药、医学检测、食品行业、石化、海关、煤矿等领域的应用越来越重要。传统的气敏传感器体积大功耗高,灵敏度低且使用不便,难于推广;敏感膜类MEMS气敏传感器体积小功耗低,但此类传感器往往存在灵敏度与寿命难以折中的困难,且所能检测的气体种类受敏感膜材料性能的影响。对于新发现的一些物质,很难找到特异性强的功能材料。光谱分析作为化学分析的终极手段,是有效解决目前气敏传感器研发领域诸多问题的一大发展方向,但是已有的光谱式气敏传感器体积大成本高,不便于广泛使用。在获得光谱时,它们大多利用光栅扫描分光,或谐振选频分光,可动结构加工困难,难以实现微型化。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题为了解决现有气敏传感器灵敏度低、选择性差、加工复杂、成本高等问题,本专利技术提供了一种多通道滤波阵列M本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多通道滤波阵列MEMS光谱式气敏传感器,通过分析待测气体的红外透射谱,确定所测气体的种类和浓度,其特征在于,该传感器由制作在硅衬底上的光源(1)、气室(2)、一维光子晶体滤波阵列(3)、红外光强检测阵列(4)构成,其中,光源(1)发出的红外光进入气室(2),与待测气体相互作用后,通过一维光子晶体滤波阵列(3)不同的滤波通道出射;各滤波通道出射的光强信号在红外光强检测阵列(4)对应的不同检测单元上分别转化为电信号输出,不同位置的检测单元输出的信号强度体现了待测气体对不同波长的红外光的吸收情况,通过测量待测气体的透射谱,并与预存图谱特征比较,借助化学计量学算法,可判断气体成分并确定其浓度。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:高超群景玉鹏
申请(专利权)人:中国科学院微电子研究所
类型:发明
国别省市:11

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