[发明专利]具有红外检测的气体传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感器，具体涉及一种具有红外检测的气体传感器。

背景技术

气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理仪表显示部分。传感器的频率响应特性决定了被测量的频率范围，必须在允许频率范围内保持不失真的测量条件，实际上传感器的响应总有—定延迟，希望延迟时间越短越好。传感器的频率响应高，可测的信号频率范围就宽，而由于受到结构特性的影响，机械系统的惯性较大，因有频率低的传感器可测信号的频率较低。在动态测量中，应根据信号的特点(稳态、瞬态、随机等)响应特性，以免产生过火的误差。

这种类型的传感器在气体传感器中约占60％，根据其机理分为电导型和非电导型，电导型中又分为表面型和容积控制型。半导体是典型的表面型气敏元件，其传感原理是n型半导体材料，当施加电压时，半导体材科温度升高，被吸附的氧接受了半导体中的电子形成了O₂或O₂原性气体H₂、CO、CH₄存在时，使半导体表面电阻下降，电导上升，电导变化与气体浓度成比倒。NiO为p型半导体，氧化性气体使电导下降，对O₂敏感。ZnO半导体传感器就是属于此种类型。

目前，很多传感器是始终一直处于工作，或者在需要进行时机选择时，采用其它传感器来实现，没有出现一种集成在一个芯片上且能够用于检测只有人在该环境下时才对气体进行探测的芯片。

发明内容

为了提高气体传感器的探测效率，并且实现只有探测到人在的情况下才进行气体探测的传感器，通过对结构和材料选择进行同时改进，本发明提供一种具有红外检测的气体传感器，包含：

硅基板，所述硅基板分为红外检测区、气体传感区和薄膜晶体管；

所述红外检测区包括两个电极和两个电极之间的有机红外检测材料，红外检测区的一个电极连接所述薄膜晶体管的源极或漏极，另一个电极连接电源；

所述气体传感区包括垂直方向设置的底电极、功能层和顶电极，所述底电极连接所述薄膜晶体管的源极或漏极且与探测电路一极连接，所述顶电极连接探测电路另一极；

当所述红外检测区探测到红外线时使薄膜晶体管导通，气体传感区开始工作并通过探测电路探测、输出气体传感数据。

进一步地，所述气体传感区包括多阵列的气体传感单元，多个所述气体传感单元共用一个电极连接薄膜晶体管的源极或漏极且与探测电路一极连接，另一电极分别连接至探测电路。

进一步地，所述红外检测区的一个电极连接所述薄膜晶体管的源极，所述底电极连接所述薄膜晶体管的漏极。

进一步地，所述气体传感区为多个，并且围绕所述红外检测区设置。

进一步地，每个气体传感区和红外检测区之间均设置一个薄膜晶体管。

进一步地，所述薄膜晶体管为一个，通过引线电极的方式分别连接各个气体传感区和红外检测区。

进一步地，所述薄膜晶体管为有机薄膜晶体管，所述红外检测区的有机红外检测材料同时作为所述有机薄膜晶体管的有源层。

进一步地，所述有机红外检测材料为酞菁钒。

本发明的有益效果在于：本发明提供一种气体传感器，包括硅基板、硅基板上的红外检测区、薄膜晶体管和气体传感区，通过集成在同一个基底上，红外检测到人存在时通过薄膜晶体管开启气体传感部分，只有探测到人在的情况下才进行气体探测的传感器，通过对结构和材料选择进行同时改进，实现集成在一个芯片上且能够用于检测只有人在该环境下时才对气体进行探测的芯片。

附图说明

图1为本发明具有红外检测的气体传感器的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1，本发明提供一种具有红外检测的气体传感器，其特征在于，包含：

硅基板1，所述硅基板1分为红外检测区、气体传感区和薄膜晶体管；

所述红外检测区包括两个电极2和两个电极2之间的有机红外检测材料3，红外检测区的一个电极2连接所述薄膜晶体管的源极4或漏极5，另一个电极2连接电源；