[发明专利]宽带λ探测器以及宽带λ探测器的制造方法

权利要求书

1. 宽带λ探测器，其具有：

氧气泵单元，所述氧气泵单元包括外部的泵电极（10）和内部的泵电极（12），借助于所述氧气泵单元能够将氧气从所述宽带λ探测器的测量空腔（14）转移到宽带λ探测器的外部环境中；

能斯特浓缩单元，所述能斯特浓缩单元包括能斯特电极（20）和参考电极（22）；以及

至少一个容性传感器装置（32），所述容性传感器装置的电容借助于存在于相应的容性传感器装置（32）上的、至少一种物质的浓度变化是可变的；

其特征在于，所述至少一个容性传感器装置（32）如此布置在宽带λ探测器中，从而使得所述至少一个容性传感器装置（32）直接邻接所述测量空腔（14）和/或至少部分伸入到所述测量空腔（14）中。

2. 根据权利要求1所述的宽带λ探测器，其中所述至少一个容性传感器装置（32）包括各一个第一传感器电极（34）、各一个第二传感器电极（36）、各至少一个存在于所述第一传感器电极（34）与所述第二传感器电极（36）之间的电介质体（38）。

3. 根据权利要求2所述的宽带λ探测器，其中所述相应的容性传感器装置（32）的至少一个电介质体（38）至少包括氧化硅、氧化铝、氧化铪、氧化钽、氧化锆、氮化硅、氮化硼、碳化硅、硅化钨和/或硅化钽。

4. 根据权利要求2或3所述的宽带λ探测器，其中所述相应的容性传感器装置（32）的至少一个电介质体（38）包括至少一种材料，所述材料至少在等于宽带λ探测器的运行温度的温度下具有取决于电压的电容率和阻抗。

5. 根据权利要求4所述的宽带λ探测器，其中所述相应的容性传感器装置（32）的至少一个电介质体（38）至少包括钽酸钡、钽酸铅锆和/或钽酸钡锶作为所述至少一种材料。

6. 根据权利要求2至5中任一项所述的宽带λ探测器，其中所述相应的容性传感器装置（32）的朝向所述测量空腔（14）的第一传感器电极（34）包括至少一种催化有效的材料。

7. 根据权利要求6所述的宽带λ探测器，其中所述相应的容性传感器装置（32）的朝向所述测量空腔（14）的第一传感器电极（34）包括金、铂、铝、钯、铼、钌、铱、钛、氮化钛、氮化钽、和/或铑作为所述至少一种催化有效的材料。

8. 根据权利要求2至7中任一项所述的宽带λ探测器，其中所述相应的容性传感器装置（32）的由所述测量空腔（14）指离的第二传感器电极（36）包括至少一种半导体材料。

9. 根据权利要求8所述的宽带λ探测器，其中所述相应的容性传感器装置（32）的由所述测量空腔（14）指离的第二传感器电极（36）包括硅、锗、砷化镓、磷化铟、碳化硅和/或氮化镓作为所述至少一种半导体材料。

10. 根据上述权利要求中任一项所述的宽带λ探测器，其中所述相应的容性传感器装置（32）的电容借助于在所述测量空腔（14）中作为至少一种物质的至少一种含氢气体和/或至少一种氧化氮的在容性传感器装置（32）上的浓度的变化是可变的。

11. 根据上述权利要求中任一项所述的宽带λ探测器，其中，所述至少一种容性传感器装置（32）通过印制导线电气连接到宽带λ探测器的分析处理装置上，设计所述分析处理装置，以便在相应的容性传感器装置（32）上确定漏电流、电容（C）、取决于电压的阻抗和/或取决于频率的阻抗。

12. 宽带λ探测器的制造方法，所述方法包括以下步骤：

如此构造（S1）所述宽带λ探测器的氧气泵单元，所述氧气泵单元包括外部的泵电极（10）和内部的泵电极（12），从而使得在所述宽带λ探测器的运行中借助于所述氧气泵单元将氧气从宽带λ探测器的测量空腔（14）转移到宽带λ探测器的外部环境中；构造（S2）宽带λ探测器的能斯特浓缩单元，所述能斯特浓缩单元包括能斯特电极（20）和参考电极（22）；以及构造（S3）至少一个容性传感器装置（32），所述容性传感器装置的电容在宽带λ探测器的运行中借助于存在于相应的容性传感器装置（32）上的至少一种物质的浓度变化而改变；

其特征在于，所述至少一个容性传感器装置（32）如此布置在所述宽带λ探测器中，从而使得所述至少一个容性传感器装置（32）直接邻接所述测量空腔（14）和/或至少部分地伸入到所述测量空腔（14）中。