[发明专利]一种具有卷曲结构的单悬梁式气体传感器及传感器阵列

摘要

本发明公开了一种具有卷曲结构的单悬梁式气体传感器，包括依次层叠设置的硅衬底、支撑膜、加热电阻、隔离膜和检测电极，所述支撑膜用以提供整体支撑作用，加热电阻用以提供工作所需的温度，隔离膜将加热电阻及检测电极进行电隔离，检测电极用以检测电阻变化；该传感器具有基体结构和悬臂结构，该悬臂结构的端部为卷曲状，且其上设有气敏材料。本发明还提供了一种由具有卷曲结构的单悬梁式气体传感器组成的传感器阵列。本发明的优点在于，该传感器功耗低、尺寸小、集成度高，生产工艺简单，易于定位，有效提高了生产效率。

主权项

1.一种具有卷曲结构的单悬梁气体传感器，其特征在于，具有基体结构和悬梁结构，其包括自下而上依次层叠设置的如下部分硅衬底；支撑膜，为氮化硅膜，包括第一基部，所述第一基部的一侧边设有向上翘曲的第一悬臂，所述第一悬臂远离第一基部的端部设有第一卷曲部；加热电阻，包括第二基部，所述第二基部的一侧边设有向上翘曲的第二悬臂，所述第二悬臂远离第二基部的端部设有第二卷曲部；第二基部相对于第二悬臂的一侧开设有第一窗口，所述第二悬臂上设有沿第二悬臂长度方向延伸至第二卷曲部的第二窗口，所述第二窗口与第一窗口连通；第二基部位于第二窗口两侧的位置上分别设有第一引线；隔离膜，为氮化硅膜，包括第三基部，所述第三基部的一侧边设有向上翘曲的第三悬臂，所述第三悬臂远离第三基部的端部设有第三卷曲部；所述第三基部上对应于第一引线的位置设有透过孔，所述第一引线穿过相应透过孔暴露在外；所述隔离膜的厚度大于加热电阻的厚度；检测电极，包括第四基部，所述第四基部的一侧边设有向上翘曲的第四悬臂，所述第四悬臂远离第四基部的端部设有第四卷曲部；第四基部背离第四悬臂的一侧设有第三窗口，第四悬臂上设有沿第四悬臂长度方向延伸至第四卷曲部、并将第四卷曲部分割的第四窗口，所述第四窗口与第三窗口连通，并将检测电极分割为两部分；所述第四基部不覆盖所述透过孔，且其位于第三窗口两侧的位置上均设有第二引线；所述硅衬底、第一基部、第二基部、第三基部和第四基部对应设置形成所述基体结构；所述第一悬臂、第二悬臂、第三悬臂和第四悬臂对应设置，且所述第四卷曲部、第三卷曲部、第二卷曲部及第一卷曲部由内向外依次设置形成所述悬梁结构；所述第一卷曲部外包裹有气敏材料，所述气敏材料与第四悬臂接触。