[发明专利]一种多通道集成红外气体传感器

摘要

本发明属于气体传感器技术领域，具体为一种多通道集成红外气体传感器。本发明通过硅基上制备多通道气室，与集成电路结合得到的全集成红外气体传感器，并通过气孔的设置方式使得气体只能通过气槽上方的气孔进入气槽，然后扩散进入光槽中，减少光在光槽传输途中光线从气孔逃逸的数量，以提高测试精度。具有体积小、测量精度高、易批量制备的优点，有效拓展红外气体测量技术的应用范围，适用于更多的小型或便携式电子设备，如手机、智能手表、多功能手环等。

主权项

1.一种多通道集成红外气体传感器，其特征在于：由上、下两层气室硅片与集成电路层构成；所述上层气室硅片开设气孔，气孔为贯穿硅片的通孔；所述下层气室硅片开设n+1个光槽，n≥1，n为所测气体种类数目；所述下层气室硅片开设至少1个气槽，每个光槽均会有至少1个气槽与其相通；光槽首尾两端分别开设红外光源窗口和红外敏感元窗口，窗口为贯穿硅片的通孔，使红外光源窗口、红外敏感元窗口与微型气室形成一个可进出通道；n+1个光槽分别划分为探测通道和参比通道，一个为参比通道其余n个为探测通道；所有通道的入口共用一个红外光源窗口，所有通道出口均分开，形成独立的敏感元窗口，每个敏感元窗口相同，分别对应一个敏感元，每个通道的敏感元为同样的敏感元；光槽的平面形状呈曲折蛇形或是直线型；将上层气室硅片与下层气室硅片有光槽和气槽的一面黏合，构成由光槽和气槽及气孔组合形成的微型气室，通过气孔使微型气室与外界联通；所述气孔只分布在下层气室硅片气槽的对应位置，不在光槽对应的位置设置气孔；所述集成电路层包括集成电路衬底以及衬底上表面的红外光源、红外敏感元和信号处理电路；红外光源、红外探测器分别对应设置于红外光源窗口、红外敏感元窗口；集成电路层具有红外信号处理、电源驱动与外部电气互联功能；红外光源由电源驱动提供驱动信号，红外光线经过敏感元转换为电信号后，经集成电路进行信号放大以及数模转换，最后通过与外部的电气互联将信号输出转换为测试结果。