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公开(公告)号：CN112666229A
公开(公告)日：2021-04-16
申请号：CN202011464478.1
申请日：2020-12-14
申请人： 深圳华中科技大学研究院 , 华中科技大学
IPC分类号： G01N27/12
摘要： 本发明公开了一种场效应管氢气传感器及其制备方法，属于气体传感器领域。主要特点是将氢气敏感薄膜与场效应晶体管进行集成，利用场效应管将氢气敏感薄膜与氢气作用发生的物理化学变化转化为电信号，放大实现对低浓度氢气的检测。本发明的氢气传感器具有功耗低、灵敏度高和易于集成的特点。
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公开(公告)号：CN111115565B
公开(公告)日：2023-07-25
申请号：CN201911354191.0
申请日：2019-12-25
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： B81C1/00 , B81B7/00 , B81B7/02 , G01J5/20 , G01N21/3504
摘要： 本发明属于红外光源领域，具体公开了一种MEMS红外光源的制备方法及其应用，制备方法包括：在单晶硅片的一面上制备能透红外光的支撑层；在单晶硅片的另一面上采用MEMS工艺刻蚀并将该单晶硅片的中间区域刻穿，形成掏空结构；在支撑层上进行图案溅射，得到红外热辐射体，并在红外热辐射体表面沉积能透红外光且绝热的隔离层，以及在隔离层上沉积反射层，得到背发射式结构的硅基MEMS红外光源。本发明在单晶硅片的一面设置支撑层后，在另一面进行MEMS工艺刻蚀，形成边缘为硅基且中间区域刻穿的掏空结构，同时在支撑层依次设置红外热辐射体、隔离层和反射层。本发明制备得到背发射式的红外光源，红外发射效率高，在应用是能够有效降低集成难度、集成成本。
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公开(公告)号：CN110579526B
公开(公告)日：2020-08-18
申请号：CN201910829431.1
申请日：2019-09-03
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01N27/414
摘要： 本发明公开了一种场效应晶体管气体传感器及其阵列制备方法，该场效应晶体管(FET)气体传感器为量子点修饰栅电极的栅敏FET气体传感器，其栅敏电极层(5)为两层复合结构或由复合材料构成的单层结构，其中，两层复合结构包括金属薄膜层和沉积在该金属薄膜层表面上的量子点层；由复合材料构成的单层结构具体是由量子点与金属或类金属材料组合的复合材料构成的单层结构。本发明通过对栅敏FET其内部组成及结构、相应制备方法等进行改进，以量子点同时作为栅极和气体敏感层，利用量子点栅敏电极对不同气体的吸附特性来调控栅极偏压以及沟道调制效应，能够得到高灵敏、低功耗和高选择性的室温气体传感器，达到检测低浓度目标气体(如H2)的效果。
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公开(公告)号：CN109781947B
公开(公告)日：2021-01-19
申请号：CN201910143612.9
申请日：2019-02-27
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01N33/00
摘要： 本发明属于半导体器件与集成系统技术领域，具体公开了一种基于量子点的电子鼻芯片及其设计方法，其中设计方法包括以下步骤：(1)电子鼻芯片上气体传感器阵列的设计：(1‑1)以量子点材料作为嗅觉受体材料，设计量子点气体传感器单元，设计得到在衬底上的电阻型或场效应晶体管型传感器单元；(1‑2)基于量子点气体传感器单元设计采用MEMS或TFT器件结构的量子点传感器阵列；(2)设计信号处理单元与微控制单元。本发明使用量子点材料作为嗅觉受体材料，设计并制备微纳气体传感器，结合MEMS和TFT器件结构得到传感器阵列，并在芯片上集成包含模式识别算法的MCU和信号处理单元，可得到高灵敏、小体积、低功耗的量子点电子鼻芯片。
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公开(公告)号：CN111115565A
公开(公告)日：2020-05-08
申请号：CN201911354191.0
申请日：2019-12-25
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： B81C1/00 , B81B7/00 , B81B7/02 , G01J5/20 , G01N21/3504
摘要： 本发明属于红外光源领域，具体公开了一种MEMS红外光源的制备方法及其应用，制备方法包括：在单晶硅片的一面上制备能透红外光的支撑层；在单晶硅片的另一面上采用MEMS工艺刻蚀并将该单晶硅片的中间区域刻穿，形成掏空结构；在支撑层上进行图案溅射，得到红外热辐射体，并在红外热辐射体表面沉积能透红外光且绝热的隔离层，以及在隔离层上沉积反射层，得到背发射式结构的硅基MEMS红外光源。本发明在单晶硅片的一面设置支撑层后，在另一面进行MEMS工艺刻蚀，形成边缘为硅基且中间区域刻穿的掏空结构，同时在支撑层依次设置红外热辐射体、隔离层和反射层。本发明制备得到背发射式的红外光源，红外发射效率高，在应用是能够有效降低集成难度、集成成本。
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公开(公告)号：CN110579526A
公开(公告)日：2019-12-17
申请号：CN201910829431.1
申请日：2019-09-03
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01N27/414
摘要： 本发明公开了一种场效应晶体管气体传感器及其阵列制备方法，该场效应晶体管(FET)气体传感器为量子点修饰栅电极的栅敏FET气体传感器，其栅敏电极层(5)为两层复合结构或由复合材料构成的单层结构，其中，两层复合结构包括金属薄膜层和沉积在该金属薄膜层表面上的量子点层；由复合材料构成的单层结构具体是由量子点与金属或类金属材料组合的复合材料构成的单层结构。本发明通过对栅敏FET其内部组成及结构、相应制备方法等进行改进，以量子点同时作为栅极和气体敏感层，利用量子点栅敏电极对不同气体的吸附特性来调控栅极偏压以及沟道调制效应，能够得到高灵敏、低功耗和高选择性的室温气体传感器，达到检测低浓度目标气体(如H2)的效果。
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公开(公告)号：CN110927094B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN201911161561.9
申请日：2019-11-20
申请人： 华中科技大学 , 北京航天控制仪器研究所
IPC分类号： G01N21/3504
摘要： 本发明公开了一种微型化全集成NDIR气体传感器及其制备方法，属于红外气体传感器技术领域。该传感器包括光电探测器、MEMS红外光源、上层硅片、下层衬底和信号处理ASIC芯片；所述上层硅片和下层衬底键合形成气室，气室内蒸镀有反射层，硅片键合面上分布有气体扩散槽；所述光电探测器、MEMS红外光源和信号处理ASIC芯片设于所述气室上部，在所述上层硅片上开设有分别对准所述光电探测器和MEMS红外光源的光电探测器窗口和红外光源窗口，MEMS红外光源发出的光从红外光源窗口入射至所述反射层，发生多次反射后进入光电探测器。本发明利用MEMS工艺实现了NDIR气体传感器的进一步微型化、全集成，并提高了灵敏度。
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公开(公告)号：CN110927094A
公开(公告)日：2020-03-27
申请号：CN201911161561.9
申请日：2019-11-20
申请人： 华中科技大学 , 北京航天控制仪器研究所
IPC分类号： G01N21/3504
摘要： 本发明公开了一种微型化全集成NDIR气体传感器及其制备方法，属于红外气体传感器技术领域。该传感器包括光电探测器、MEMS红外光源、上层硅片、下层衬底和信号处理ASIC芯片；所述上层硅片和下层衬底键合形成气室，气室内蒸镀有反射层，硅片键合面上分布有气体扩散槽；所述光电探测器、MEMS红外光源和信号处理ASIC芯片设于所述气室上部，在所述上层硅片上开设有分别对准所述光电探测器和MEMS红外光源的光电探测器窗口和红外光源窗口，MEMS红外光源发出的光从红外光源窗口入射至所述反射层，发生多次反射后进入光电探测器。本发明利用MEMS工艺实现了NDIR气体传感器的进一步微型化、全集成，并提高了灵敏度。
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公开(公告)号：CN109781947A
公开(公告)日：2019-05-21
申请号：CN201910143612.9
申请日：2019-02-27
申请人： 华中科技大学
IPC分类号： G01N33/00
摘要： 本发明属于半导体器件与集成系统技术领域，具体公开了一种基于量子点的电子鼻芯片及其设计方法，其中设计方法包括以下步骤：(1)电子鼻芯片上气体传感器阵列的设计：(1-1)以量子点材料作为嗅觉受体材料，设计量子点气体传感器单元，设计得到在衬底上的电阻型或场效应晶体管型传感器单元；(1-2)基于量子点气体传感器单元设计采用MEMS或TFT器件结构的量子点传感器阵列；(2)设计信号处理单元与微控制单元。本发明使用量子点材料作为嗅觉受体材料，设计并制备微纳气体传感器，结合MEMS和TFT器件结构得到传感器阵列，并在芯片上集成包含模式识别算法的MCU和信号处理单元，可得到高灵敏、小体积、低功耗的量子点电子鼻芯片。
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