一種薄膜型氣敏元件的製作方法
2023-10-11 15:21:29
一種薄膜型氣敏元件的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種薄膜型氣敏元件，包括基片，所述基片下底面兩側分別設置有第一電極、第二電極，所述第一電極、第二電極上分別設置有第一引線、第二引線，第一電極、第二電極之間設置有加熱器，所述基片上表面兩側分別設置有第三電極、第四電極，所述第三電極、第四電極上分別設置有第三引線、第四引線，所述第三電極、第四電極之間設置有氧化物半導體。本發明結構簡單、靈敏度高、響應迅速、機械強度高、互換性好、製造成本低。
【專利說明】一種薄膜型氣敏元件
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種半導體器件，尤其涉及一種薄膜型氣敏元件。
【背景技術】
[0002]從氣敏元件誕生之日起，由於其具有體積小、能耗低、靈敏度高、響應時間短等特點，在易燃、易爆、有毒、有害氣體的檢測和檢測中的應用越來越廣泛，對於減少氣體爆炸、火災等事故的發生起到非常大的作用。由最初的半導體氣敏元件到後來的複合材料元件，氣敏元件性能已經得到了很大的提高，然而由於傳感的氣敏機理非常複雜，到目前為止還沒有形成一個統一的系統，在氣敏元件性能研究方面，還需要系統化的試驗與理論研究，另外在氣敏元件的應用方面，積極加入到應用領域，再有就是加大對其他有害氣體氣敏元件的研究，對以苯系氣體監測的氣敏元件檢測才是剛剛起步，需要一種可以同時具有互換性好、機械強度高、靈敏度高、能耗低等多項優點的元件。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、靈敏度高、響應迅速、機械強度高、互換性好、製造成本低的薄膜型氣敏元件。
[0004]本發明解決上述技術問題的技術方案如下:一種薄膜型氣敏元件，包括基片，所述基片下底面兩側分別設置有第一電極、第二電極，所述第一電極、第二電極上分別設置有第一引線、第二引線，第一電極、第二電極之間設置有加熱器，所述基片上表面兩側分別設置有第三電極、第四電極，所述第三電極、第四電極上分別設置有第三引線、第四引線，所述第三電極、第四電極之間設置有氧化物半導體。
[0005]所述加熱器用於給氧化物半導體加熱，加速氧化物半導體對氣體的吸收或釋放，所述氧化物半導體對氣體的吸收或釋放時，自身電導率會發生改變，從而影響氧化物半導體電阻率的改變，實現氣體濃度與電信號之間的轉換，所述電信號通過電極上的引線將電信號輸出到外電路，從而實現氣體濃度的監測。
[0006]在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。
[0007]進一步，所述基片為氧化鋁基片，所述氧化鋁導電、導熱能力強，有利於降低元件內耗，提高元件靈敏度，同時氧化鋁基片機械強度高，有利於增強元件的過載性能。
[0008]進一步，所述第三電極、第四電極為梳狀銅電極，所述梳狀銅電極有利於電子傳輸和電流的收集，從而降低元件內部對監測信號的損耗。
[0009]進一步，所述氧化物半導體為ZnO納米薄膜，所述ZnO納米薄膜受熱後產生多孔納米結構，有助於氣體的吸收與釋放；當溫度下降後，所述ZnO納米薄膜，恢復原有形貌特徵，有利於提高元件的互換性能。
[0010]本發明的有益效果是:結構簡單、靈敏度高、響應迅速、機械強度高、互換性好、製造成本低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明一種薄膜型氣敏元件結構示意圖；
[0012]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:1、基片，2、第三引線，3、第三電極，4、氧化物半導體，5、第四電極，6、第四引線，7、加熱器，8、第一電極，9、第一引線，10、第二引線，11、
第二電極。
【具體實施方式】
[0013]以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。
[0014]如圖1所示，一種薄膜型氣敏元件，包括基片I，所述基片I下底面兩側分別設置有第一電極8、第二電極11，所述第一電極8、第二電極11上分別設置有第一引線9、第二引線10，第一電極8、第二電極11之間設置有加熱器7，所述基片I上表面兩側分別設置有第三電極3、第四電極5，所述第三電極3、第四電極5上分別設置有第三引線2、第四引線6，所述第三電極3、第四電極5之間設置有氧化物半導體4。
[0015]所述加熱器7用於給氧化物半導體4加熱，加速氧化物半導體4對氣體的吸收或釋放，所述氧化物半導體4對氣體的吸收或釋放時，自身電導率會發生改變，從而影響氧化物半導體4電阻率的改變，實現氣體濃度與電信號之間的轉換，所述電信號通過電極上的引線將電信號輸出到外電路，從而實現氣體濃度的監測。
[0016]所述基片I為氧化鋁基片，所述氧化鋁導電、導熱能力強，有利於降低元件內耗，提高元件靈敏度，同時氧化鋁基片I機械強度高，有利於增強元件的過載性能；所述第三電極3、第四電極5為梳狀銅電極，所述梳狀銅電極有利於電子傳輸和電流的收集，從而降低元件內部對監測信號的損耗；所述氧化物半導體4為ZnO納米薄膜，所述ZnO納米薄膜受熱後產生多孔納米結構，有助於氣體的吸收與釋放；當溫度下降後，所述ZnO納米薄膜，恢復原有形貌特徵，有利於提高元件的互換性能。
[0017]以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.本發明涉及一種薄膜型氣敏元件，其特徵在於，包括基片，所述基片下底面兩側分別設置有第一電極、第二電極，所述第一電極、第二電極上分別設置有第一引線、第二引線，第一電極、第二電極之間設置有加熱器，所述基片上表面兩側分別設置有第三電極、第四電極，所述第三電極、第四電極上分別設置有第三引線、第四引線，所述第三電極、第四電極之間設置有氧化物半導體。
2.根據權利要求1所述一種薄膜型氣敏元件，其特徵在於，所述基片為氧化鋁基片。
3.根據權利要求1所述一種薄膜型氣敏元件，其特徵在於，所述第三電極、第四電極為梳狀銅電極。
4.根據權利要求1所述一種薄膜型氣敏元件，其特徵在於，所述氧化物半導體為ZnO納米薄膜。
【文檔編號】G01N27/12GK104267069SQ201410532904
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月30日 優先權日:2014年9月30日
【發明者】李 傑 申請人:重慶澤嘉機械有限公司