[实用新型]纳米悬臂梁阵列及谐振式阵列气体传感器

权利要求书

1.一种纳米悬臂梁阵列，其特征在于，包括衬底和悬臂梁阵列，悬臂梁阵列的每个悬臂梁均包括：

支撑层，设置在衬底上，与衬底接触的一端形成U型悬臂梁支撑臂，支撑层远离U型悬臂梁支撑臂的一端悬空设置在衬底上；

金属导电层，设置在支撑层上；以及

敏感层，设置在远离U型悬臂梁支撑臂一侧的金属导电层上，其上设有敏感单元。

2.根据权利要求1所述的纳米悬臂梁阵列，其特征在于，

所述支撑层的厚度为60至100nm。

3.根据权利要求1所述的纳米悬臂梁阵列，其特征在于，

所述金属导电层的厚度为20至40nm。

4.根据权利要求1所述的纳米悬臂梁阵列，其特征在于，

所述纳米悬臂梁阵列中的不同敏感单元用于识别相同或不同的气体。

5.一种谐振式阵列气体传感器，其特征在于，包括：

如权利要求1至4任一项所述的纳米悬臂梁阵列；

驱动和读出电路，与纳米悬臂梁阵列的U型悬臂梁支撑臂连接；

信号处理单元，与驱动和读出电路连接；以及

响应和输出单元，与信号处理单元连接。

6.根据权利要求5所述的谐振式阵列气体传感器，其特征在于，

所述驱动和读出电路包括第一电路和第二电路；第一电路用于产生锁相放大器的参考信号Δω；第二电路用于产生纳米悬臂梁阵列的驱动电信号ω_d和将纳米悬臂梁的输出信号发送至锁相放大器中进行检测。

7.根据权利要求6所述的谐振式阵列气体传感器，其特征在于，

第一电路包括交流驱动电压、第一定向耦合器、频率倍频器、交流偏置电压、第二定向耦合器、混频器、锁相放大器和第一滤波器；交流驱动电压经第一定向耦合器和频率倍频器后产生射频电压，交流偏置电压经过第二定向耦合器输出本振频率的交流电压和射频电压进入混频器中输出中频电压进入锁相放大器中；

第二电路包括交流驱动电压、第一定向耦合器、交流偏置电压、第二定向耦合器、第二滤波器和频率放大器；经过第一定向耦合器的交流驱动电压和经过第二定向耦合器的交流偏置电压依次进入第二滤波器和频率放大器后进入纳米悬臂梁阵列，纳米悬臂梁阵列的输出信号通过第二滤波器和频率放大器输入至锁相放大器中进行检测。

8.根据权利要求5所述的谐振式阵列气体传感器，其特征在于，

所述信号处理单元包括多层感知器量化模型，多层感知器量化模型包括多个多输入单输出感知器；每个多输入单输出感知器均包括输入层、隐层和输出层。