[发明专利]有源过滤器、半导体气体传感器及有源过滤器的制备方法

说明书

本申请提供一种有源过滤器、半导体气体传感器及有源过滤器的制备方法，有源过滤器用于过滤除半导体气体传感器待检测的目标气体之外的干扰气体，包括封装壳体和过滤组件；过滤组件包括相接的气体催化过滤层和用于将气体催化过滤层内的催化物的温度加热至催化温度范围内的加热件；气体催化过滤层设置在封装壳体内，包括设有用于在预设的催化温度范围内将干扰气体进行催化分解的催化物的多孔衬底。本申请能够有效降低用于过滤干扰气体的器件设置成本及制造工艺难度，能够提高过滤干扰气体的应用可靠性及使用寿命；并能够提高过滤干扰气体的应用范围，进而能够提高半导体气体传感器检测有毒有害气体的应用可靠性及适用广泛性。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及有源过滤器、半导体气体传感器及有源过滤器的制备方法。

背景技术

为提升半导体气体传感器的应用有效性，通常会在半导体敏感材料前端或者在气体扩散路径中设置由活性物质构成的气体过滤器。从而干扰气体分子在接触敏感材料前被过滤器所吸附或过滤，从而提升半导体气体传感器的应用有效性。

目前，用于半导体气体传感器的气体过滤器，通常采用吸附型过滤器，例如采用活性炭颗粒等活性物质的过滤器等，但由于吸附型过滤器仅依赖于吸附原理，需要填充较多的活性物质，因此使得其成本高、制造工艺复杂；同时，由于吸附型过滤器易吸附饱和，因此无法保证过滤器长期有效，易导致过滤性能失效；另外，吸附性过滤器采用的活性物质能够吸附多种气体，因此也包括本该由半导体气体传感器检测到的具有高活性的探测气体分子，使得半导体气体传感器的检测灵敏度下降，这限制了吸附型过滤器和半导体气体传感器的应用范围。

因此，亟需设计一种能够降低设置成本、提高使用寿命及应用范围的用于半导体气体传感器的气体过滤器。

发明内容

鉴于此，本申请实施例提供了有源过滤器、半导体气体传感器及有源过滤器的制备方法，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。

本申请的一个方面提供了一种有源过滤器，用于过滤除半导体气体传感器待检测的目标气体之外的干扰气体；所述有源过滤器包括：封装壳体和过滤组件；

所述过滤组件包括：相接的气体催化过滤层和加热件；

所述气体催化过滤层设置在所述封装壳体内，所述气体催化过滤层包括：设有催化物的多孔衬底，所述催化物用于在预设的催化温度范围内将所述干扰气体进行催化分解；

所述加热件用于将所述气体催化过滤层内的所述催化物的温度加热至所述催化温度范围内。

在本申请的一些实施例中，所述设有催化物的多孔衬底采用多孔形态的气体分子过滤材料制成，其中，所述多孔形态的气体分子过滤材料的类型基于所述干扰气体的类型预先设置。

在本申请的一些实施例中，所述多孔形态的气体分子过滤材料包括：多孔氧化铝、多孔氧化硅、多孔氮化硅、泡沫镍和多孔氮化中的至少一种。

在本申请的一些实施例中，所述加热件包括：设置在所述封装壳体的内部的微型加热器；

所述微型加热器包括：互相连接的厚膜电阻层和加热电极；所述厚膜电阻层的一端面与所述气体催化过滤层的一端面相接。

在本申请的一些实施例中，所述过滤组件还包括：设置在所述封装壳体内的过滤填充层；

所述过滤填充层与所述气体催化过滤层沿所述封装壳体的长度方向依次设置，且所述过滤填充层与所述气体催化过滤层之间形成空隙；

所述过滤填充层内填充有活性过滤材料，该活性过滤材料用于过滤粉尘和微型颗粒物，还用于吸附挥发性有机化合物。

在本申请的一些实施例中，所述过滤组件还包括：设置在所述封装壳体内的吸附层；