一种薄膜型气敏元件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种薄膜型气敏元件，包括基片，所述基片下底面两侧分别设置有第一电极、第二电极，所述第一电极、第二电极上分别设置有第一引线、第二引线，第一电极、第二电极之间设置有加热器，所述基片上表面两侧分别设置有第三电极、第四电极，所述第三电极、第四电极上分别设置有第三引线、第四引线，所述第三电极、第四电极之间设置有氧化物半导体。本发明结构简单、灵敏度高、响应迅速、机械强度高、互换性好、制造成本低。
【专利说明】一种薄膜型气敏元件
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种半导体器件，尤其涉及一种薄膜型气敏元件。
【背景技术】
[0002]从气敏元件诞生之日起，由于其具有体积小、能耗低、灵敏度高、响应时间短等特点，在易燃、易爆、有毒、有害气体的检测和检测中的应用越来越广泛，对于减少气体爆炸、火灾等事故的发生起到非常大的作用。由最初的半导体气敏元件到后来的复合材料元件，气敏元件性能已经得到了很大的提高，然而由于传感的气敏机理非常复杂，到目前为止还没有形成一个统一的系统，在气敏元件性能研究方面，还需要系统化的试验与理论研究，另外在气敏元件的应用方面，积极加入到应用领域，再有就是加大对其他有害气体气敏元件的研究，对以苯系气体监测的气敏元件检测才是刚刚起步，需要一种可以同时具有互换性好、机械强度高、灵敏度高、能耗低等多项优点的元件。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单、灵敏度高、响应迅速、机械强度高、互换性好、制造成本低的薄膜型气敏元件。
[0004]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种薄膜型气敏元件，包括基片，所述基片下底面两侧分别设置有第一电极、第二电极，所述第一电极、第二电极上分别设置有第一引线、第二引线，第一电极、第二电极之间设置有加热器，所述基片上表面两侧分别设置有第三电极、第四电极，所述第三电极、第四电极上分别设置有第三引线、第四引线，所述第三电极、第四电极之间设置有氧化物半导体。
[0005]所述加热器用于给氧化物半导体加热，加速氧化物半导体对气体的吸收或释放，所述氧化物半导体对气体的吸收或释放时，自身电导率会发生改变，从而影响氧化物半导体电阻率的改变，实现气体浓度与电信号之间的转换，所述电信号通过电极上的引线将电信号输出到外电路，从而实现气体浓度的监测。
[0006]在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0007]进一步，所述基片为氧化铝基片，所述氧化铝导电、导热能力强，有利于降低元件内耗，提高元件灵敏度，同时氧化铝基片机械强度高，有利于增强元件的过载性能。
[0008]进一步，所述第三电极、第四电极为梳状铜电极，所述梳状铜电极有利于电子传输和电流的收集，从而降低元件内部对监测信号的损耗。
[0009]进一步，所述氧化物半导体为ZnO纳米薄膜，所述ZnO纳米薄膜受热后产生多孔纳米结构，有助于气体的吸收与释放；当温度下降后，所述ZnO纳米薄膜，恢复原有形貌特征，有利于提高元件的互换性能。
[0010]本发明的有益效果是:结构简单、灵敏度高、响应迅速、机械强度高、互换性好、制造成本低。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明一种薄膜型气敏元件结构示意图；
[0012]附图中，各标号所代表的部件列表如下:1、基片，2、第三引线，3、第三电极，4、氧化物半导体，5、第四电极，6、第四引线，7、加热器，8、第一电极，9、第一引线，10、第二引线，11、
第二电极。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0014]如图1所示，一种薄膜型气敏元件，包括基片I，所述基片I下底面两侧分别设置有第一电极8、第二电极11，所述第一电极8、第二电极11上分别设置有第一引线9、第二引线10，第一电极8、第二电极11之间设置有加热器7，所述基片I上表面两侧分别设置有第三电极3、第四电极5，所述第三电极3、第四电极5上分别设置有第三引线2、第四引线6，所述第三电极3、第四电极5之间设置有氧化物半导体4。
[0015]所述加热器7用于给氧化物半导体4加热，加速氧化物半导体4对气体的吸收或释放，所述氧化物半导体4对气体的吸收或释放时，自身电导率会发生改变，从而影响氧化物半导体4电阻率的改变，实现气体浓度与电信号之间的转换，所述电信号通过电极上的引线将电信号输出到外电路，从而实现气体浓度的监测。
[0016]所述基片I为氧化铝基片，所述氧化铝导电、导热能力强，有利于降低元件内耗，提高元件灵敏度，同时氧化铝基片I机械强度高，有利于增强元件的过载性能；所述第三电极3、第四电极5为梳状铜电极，所述梳状铜电极有利于电子传输和电流的收集，从而降低元件内部对监测信号的损耗；所述氧化物半导体4为ZnO纳米薄膜，所述ZnO纳米薄膜受热后产生多孔纳米结构，有助于气体的吸收与释放；当温度下降后，所述ZnO纳米薄膜，恢复原有形貌特征，有利于提高元件的互换性能。
[0017]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.本发明涉及一种薄膜型气敏元件，其特征在于，包括基片，所述基片下底面两侧分别设置有第一电极、第二电极，所述第一电极、第二电极上分别设置有第一引线、第二引线，第一电极、第二电极之间设置有加热器，所述基片上表面两侧分别设置有第三电极、第四电极，所述第三电极、第四电极上分别设置有第三引线、第四引线，所述第三电极、第四电极之间设置有氧化物半导体。
2.根据权利要求1所述一种薄膜型气敏元件，其特征在于，所述基片为氧化铝基片。
3.根据权利要求1所述一种薄膜型气敏元件，其特征在于，所述第三电极、第四电极为梳状铜电极。
4.根据权利要求1所述一种薄膜型气敏元件，其特征在于，所述氧化物半导体为ZnO纳米薄膜。
【文档编号】G01N27/12GK104267069SQ201410532904
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】李 杰 申请人:重庆泽嘉机械有限公司