[发明专利]检测元件、检测装置及氧浓度测试装置

权利要求书

1.一种检测元件，其特征在于，受激励光激励而产生与周围气氛相对应的光，以检测所述周围气氛中的预先指定的气体或液体的参数，所述检测元件包括：

基板；以及

纳米级的结晶结构体，形成在所述基板上，采用具有异质结构的阱层的化合物半导体发光元件，其中，

当所述预先指定的气体或液体的分子或原子吸附在所述纳米级的结晶结构体时，该纳米级的结晶结构体在所述阱层中带隙宽度较小的结构体发生能带的畸变，该畸变使跃迁能产生变化，利用因该变化而在所述阱层产生的光的强度和波长的至少其中之一的变化来表示所述气体或液体的参数。

2.根据权利要求1所述的检测元件，其特征在于：在所述阱层产生的光被设定在可见光区域。

3.根据权利要求1或2所述的检测元件，其特征在于：所述纳米级的结晶结构体为具有GaN/InGaN异质结构的所述阱层的GaN纳米柱。

4.根据权利要求3所述的检测元件，其特征在于：

所述纳米级的结晶结构体以直径为100nm的柱径、一边为230nm的三角形为基本单位，

所述GaN纳米柱的长度为1μm。

5.一种检测装置，其特征在于，检测预先指定的气体或液体的参数，所述检测装置包括：

检测元件，在基板上设置有纳米级的结晶结构体，该纳米级的结晶结构体采用具有异质结构的阱层的化合物半导体发光元件；

激励机构，使所述化合物半导体发光元件发光；以及

检测机构，接受从所述化合物半导体发光元件发出的光，检测该光的强度和波长的至少其中之一，其中，

当所述预先指定的气体或液体的分子或原子吸附在所述纳米级的结晶结构体时，该纳米级的结晶结构体在所述阱层中带隙宽度较小的结构体发生能带的畸变，该畸变使跃迁能产生变化，所述检测机构通过检测在所述阱层产生的光的强度和波长的至少其中之一的变化，来检测所述气体或液体的参数。

6.根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于：所述纳米级的结晶结构体为具有GaN/InGaN异质结构的阱层的GaN纳米柱。

7.根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于：

所述纳米级的结晶结构体以直径为100nm的柱径、一边为230nm的三角形为基本单位，

所述GaN纳米柱的长度为1μm。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的检测装置，其特征在于：所述激励机构为使所述化合物半导体发光元件光激发的发光元件。

9.根据权利要求5至7中任一项所述的检测装置，其特征在于：

在所述纳米级的结晶结构体的两端安装有电极，

所述激励机构为直流电源。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的检测装置，其特征在于：

所述检测机构包括：

至少三个光学滤光器，对从所述化合物半导体发光元件发出的光进行分光；

光电二极管，对应于所述各光学滤光器而设置，检测通过对应的光学滤光器的光的强度；以及

运算机构，基于所述各光电二极管的输出来计算所述预先指定的气体或液体的参数值。

11.根据权利要求5至10中任一项所述的检测装置，其特征在于还包括：

主体部，形成为笔状，并且具备设置有所述检测元件的笔尖部，其中，

在所述主体部中，设置有剩余的结构及显示所述检测机构的检测结果的显示机构。

12.根据权利要求11所述的检测装置，其特征在于还包括：设置在覆盖所述笔尖部的笔帽上的紫外线产生机构。

13.一种氧浓度测试装置，其特征在于包括：

发光元件，包含采用具有GaN/InGaN异质结构的阱层的化合物半导体的纳米级的结晶结构体，发光波长及亮度随气氛中的氧浓度而变化；

供应部，对所述发光元件供应激励能量；以及

受光部，接受通过从所述供应部供应激励能量而从所述发光元件发出的光。

14.根据权利要求13所述的氧浓度测试装置，其特征在于：

所述发光元件还包含夹着所述阱层的GaN层，

包含所述阱层和所述GaN层的结构体具有垂直形成在基板上的纳米柱形状。