[发明专利]用于探测气体的探测装置和方法

权利要求书

1.一种探测装置，其用于在所述探测装置的工作温度范围内探测气体，所述探测装置具有以下特征：

导电的金属电极(106)，其被构造成在与所述气体相互作用时将所述探测装置的可变的电气特性调节到可与所述气体相配的电气特性；

由金属或半导体材料制成的背电极(102)，其中所述半导体材料被如此构造，以使得其在所述工作温度范围内在本征导电状态中，或者所述半导体材料被高掺杂至其不会贫化；

至少一个电介质薄层(104)，其布置在所述金属电极与所述背电极之间；以及

所述金属电极的触点和所述背电极的触点(208)，所述触点能够触点接通以确定可与所述气体相配的电气特性，从而能够通过所述可相配的电气特性来探测所述气体。

2.根据前述权利要求中任一项所述的探测装置，其中，所述金属电极(106)、所述背电极(102)和所述至少一个电介质薄层(104)是借助薄层技术制成的。

3.根据前述权利要求中任一项所述的探测装置，其中，所述背电极被构造成是裸露的，并且所述探测装置能够如此布置在具有所述气体的第一气室(711)与具有参考气体的第二气室(712)之间，以致于能够发生所述金属电极(106)与所述气体的相互作用以及所述背电极(102)与所述参考气体的另一相互作用，从而通过所述相互作用并且通过所述另一相互作用来将所述探测装置的可变的电气特性调节到所述可与所述气体相配的电气特性。

4.根据前述权利要求中任一项所述的探测装置，其中，所述电气特性代表所述探测装置的复电导、电容和/或电阻。

5.根据前述权利要求中任一项所述的探测装置，其中，所述金属电极(106)具有封闭的金属表面，以使得在所述金属表面上发生与所述气体的相互作用。

6.根据前述权利要求中任一项所述的探测装置，其中，所述金属电极(106)是以纳米结构化且多细孔的方式构造的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的探测装置，其中，所述金属电极(106)具有催化活性的材料，从而通过所述相互作用引起所述气体在所述金属电极处的离解。

8.根据前述权利要求中任一项所述的探测装置，其中，所述金属电极(106)被构造成在与所述气体相互作用时引起在所述金属电极处吸附所述气体。

9.根据前述权利要求中任一项所述的探测装置，其中，所述金属电极(106)被构造成在与所述气体相互作用时引起所述气体通过所述金属电极扩散到所述至少一个电介质薄层(104)。

10.根据权利要求12所述的探测装置，其中，所述电介质薄层(104)被构造成使所述气体能够扩散到所述至少一个电介质薄层中。

11.根据前述权利要求中任一项所述的探测装置，其中，所述金属电极(106)和所述至少一个电介质薄层(104)被构造成使所述气体能够漂移到所述背电极(102)。

12.一种用于在根据前述权利要求中任一项所述的探测装置的工作温度范围内探测气体的方法，所述方法包括以下步骤：

实现导电的纳米结构化的金属电极(106)与待探测气体之间的相互作用；

通过所述金属电极的触点和所述背电极(102)的触点(208)来获得测量信号；

基于所述测量信号来确定所述探测装置的至少一个电气特性；以及

使所述至少一个电气特性与对应于待探测气体的气体相配。

13.根据权利要求12所述的方法，包括以下步骤：将预定电压施加在所述金属电极的触点与所述背电极(102)的触点(208)之间，并且其中获得从所述预定电压引起的电流作为所述测量信号。