專利名稱：甲醛氣體傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體傳感器，尤其是涉及一種曱醛氣體傳感器。
背景技術(shù)：
由于甲醛(formaldehyde, HCHO )具有高化學(xué)活性、高純度及相當(dāng)廉 價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛使用與應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)建筑物材料及多數(shù)家用產(chǎn) 品的化學(xué)原料。建筑物及家具涂料中的甲醛在長(zhǎng)期的使用中會(huì)漸漸釋放 游離出曱醛于環(huán)境中，然而，人體如果接觸過量曱醛，可能會(huì)引發(fā)呼吸 道或皮膚發(fā)炎、刺激眼睛，甚至可能致癌。因此，有必要開發(fā)一種曱醛 氣體傳感器來檢測(cè)環(huán)境中的甲醛濃度。
現(xiàn)有的曱醛氣體傳感器，如中國臺(tái)灣專利第1239400號(hào)「有機(jī)揮發(fā)氣 體之微型傳感器及其制造方法」發(fā)明專利所述，其包含一懸置薄膜基座、 一微加熱器、 一感測(cè)層及一指叉電極組(interdigital electrodes),該懸置 薄膜基座形成一凹孔及數(shù)個(gè)橋接部，該橋接部在該凹孔上方設(shè)置一支撐 臺(tái)；該微加熱器形成在該支撐臺(tái)上；該感測(cè)層形成在該微加熱器上，并 可由該微加熱器快速加熱至一恒定高溫，且可依環(huán)境中的有機(jī)揮發(fā)氣體 的濃度值改變其電阻值；該指叉電極組設(shè)置于該感測(cè)層的上方，并用于 測(cè)量該感測(cè)層的電阻值，經(jīng)由數(shù)字處理成該有機(jī)揮發(fā)氣體的濃度值，以 供一使用者觀測(cè)。
一般而言，上述現(xiàn)有的曱醛氣體傳感器具有下列缺點(diǎn)，例如該指 叉電極組是設(shè)置于該感測(cè)層的上表面，使得該指叉電極組降低了該氣體 感測(cè)層與該有機(jī)揮發(fā)氣體的接觸面積，進(jìn)而造成其靈敏度降低及最小檢 測(cè)極限較高；另外，由于該感測(cè)層的反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，使得該現(xiàn)有氣體傳 感器的測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)，進(jìn)而造成其檢測(cè)效率較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種曱醛氣體傳感器，其利用于一基板的 一側(cè)設(shè)置一電極層，再于該電極層的一側(cè)設(shè)置一氣體感測(cè)層，使該電極
層位于該基板及氣體感測(cè)層之間，且該氣體感測(cè)層至少由氧化鎳(NiO) 制成，使得本發(fā)明具有提高檢測(cè)靈敏度的效果。
本發(fā)明的次要目的是提供一種曱醛氣體傳感器，其中該氣體感測(cè)層的 厚度介于0.3至0.52pm之間，使得本發(fā)明具有降低最小檢測(cè)極限的效果。
本發(fā)明的再一目的是提供一種曱醛氣體傳感器，其中該氣體感測(cè)層 還包含有一個(gè)催化材料，以加速該氣體感測(cè)層催化欲感測(cè)氣體的催化效 率，使得本發(fā)明具有降低反應(yīng)時(shí)間的效果。
本發(fā)明的另一目的是提供一種曱醛氣體傳感器，其中該催化材料另 形成一催化層，使得該催化層與由該氧化鎳所形成的氧化鎳層共同構(gòu)成 該氣體感測(cè)層，且該氧化鎳層介于該電極層及催化層之間，使得本發(fā)明 具有提高檢測(cè)效率的效果。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種曱醛氣體傳 感器，其包含一基板、 一電極層及一氣體感測(cè)層，該基板由絕緣材料制 成，該電極層設(shè)置于該基板的一側(cè)，該氣體感測(cè)層至少由氧化鎳(NiO) 制成，該氣體感測(cè)層設(shè)置于該電極層的一側(cè)，使該電極層介于該基板及 氣體感測(cè)層之間，該氣體感測(cè)層的厚度介于0.3至0.52pm。這樣，可有 效提高檢測(cè)靈敏度、降低最小檢測(cè)極限及反應(yīng)時(shí)間。
本發(fā)明改進(jìn)了現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，其利用于一基板的一側(cè)設(shè)置一 電極層，再于該電極層的一側(cè)設(shè)置一厚度介于0.3至0.52pm之間的氣體 感測(cè)層，使該電極層位于該基^反及氣體感測(cè)層之間，其中，該氣體感測(cè) 層至少由氧化鎳(NiO)制成，這樣一來，本發(fā)明可有效提高檢測(cè)靈敏度、 檢測(cè)效率、降低最小4企測(cè)極限及反應(yīng)時(shí)間。


圖1:本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的甲醛氣體傳感器的分解立體圖。
圖2A-2G:本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的甲醛氣體傳感器的制作流程剖視圖。
圖3:本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的曱醛氣體傳感器于不同操作溫度下的曱醛濃度
(ppb)對(duì)電阻值(kQ)的變化圖。 圖4:本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的曱醛氣體傳感器于不同厚度的氣體感測(cè)層下的
曱醛濃度(ppm)對(duì)電阻值(kQ)的變化圖。 圖5:本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的曱醛氣體傳感器于不同不同有機(jī)揮發(fā)氣體下的
濃度(ppb)對(duì)電阻值(Q)的變化圖。 圖6:本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的曱醛氣體傳感器于一預(yù)定曱醛濃度下的時(shí)間(秒)
對(duì)電阻值(Q)的變化圖，且該氣體感測(cè)層是以氧化鎳濺鍍制成。 圖7:本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的甲醛氣體傳感器于一預(yù)定曱醛濃度下的時(shí)間
(秒)對(duì)電阻值(Q)的變化圖，且該氣體感測(cè)層是以氧化鎳及氧化
鋁通過共濺鍍制成。 圖8:本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的甲醛氣體傳感器曱醛濃度(ppm)對(duì)電阻值(n)
的變化圖。主要組件符號(hào)說明
1基板 11光阻 12光罩 13光阻圖案
2電極層 21感測(cè)電極組22加熱電才及組 3氣體感測(cè)層
具體實(shí)施例方式
為讓本發(fā)明的上述及其它目的、特征及優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文通 過本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下
請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例公開的甲醛氣體傳感器包含一 基板1、 一電極層2及一氣體感測(cè)層3。該基才反1的一側(cè)設(shè)有該電極層2， 該氣體感測(cè)層3設(shè)置于該電極層2的一側(cè)，^使該電極層2介于該基板1
及氣體感測(cè)層3之間。該基板1用于支撐該電極層2及氣體感測(cè)層3。該 電極層2用于測(cè)量該氣體感測(cè)層3的電阻1直。該氣體感測(cè)層3為針對(duì)特 定欲感測(cè)氣體的催化劑，以催化該特定欲感測(cè)氣體氧化，進(jìn)而造成該氣 體感測(cè)層3的電阻值改變。經(jīng)由該電極層2測(cè)量該氣體感測(cè)層3的電阻 值變化即可推算該欲感測(cè)氣體的濃度。該電才及層2優(yōu)選與一電性測(cè)量系 統(tǒng)(未繪示)電性連接，以便通過該電性量測(cè)系統(tǒng)輔助該電阻值的測(cè)量 及顯示。
請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)Di所示，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的基板1可選擇由硅、氮化 硅或二氧化硅(即玻璃或石英)等絕緣材料制成，且本實(shí)施例中的基板1 是選擇以石英制成。該基板1的外形優(yōu)選為一薄板狀體。為避免微粒子 (Particles )、金屬(Metal )、有機(jī)物(Organic)或氧化層(Native oxide ) 等污染物附著于該基板1的表面，因此，該基板1優(yōu)選先經(jīng)過清洗，以 避免上述的各種污染物影響后續(xù)電極層2的形成及附著。
請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D1所示，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的電極層2可選4奪由濺 鍍或蒸鍍等沉積方式形成于該基板1的一側(cè)，且該電極層2覆蓋該基板1 于該側(cè)的部分表面。在本實(shí)施例中，該電才及層2選擇以電子束蒸鍍法 (Electron Beam Evaporation )寸吏金屬沉積形成于該基4反1的一側(cè)。
請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D1所示，該電極層2包含一感測(cè)電極組21及一加熱電極 組22。該感測(cè)電極組21可選擇為 一指叉電才及組(interdigital electrodes ) 或一非指叉電極組，且由于該指叉電極組較容易直接量測(cè)該氣體感測(cè)層3 的電性和電阻的改變，因此該感測(cè)電極組21 l尤選為該指叉電4 l組。該感 測(cè)電極組21選擇由導(dǎo)電性好的金屬或合金材料制成，例如金(Au)、 鉻(Cr)、鈦(Ti)、銀(Ag)、鉆(Al)、銅(Cu)、鉑(Pt)或其合金。 由于鉑的穩(wěn)定性高，因此該感測(cè)電極組21優(yōu)選由鉑制成。該感測(cè)電極組 21與該電性測(cè)量裝置電性連接以測(cè)量該氣體感測(cè)層3的電阻。該加熱電極組22可選捧由柏或多晶 硅制成，由于鉑的電阻溫度系數(shù)(Temperature Coe迅cient of Resistivity, TCR)呈常數(shù)，因此該力。熱電極組22優(yōu)選由鉑 制成。該加熱電極組22優(yōu)選另與一控溫裝置(未繪示)電性連接，以控 制該加熱電極組22提供實(shí)時(shí)和精確的溫度控制能力，進(jìn)而活化反應(yīng)、提 高靈敏度及去除濕氣。該加熱電才及組22優(yōu)選i殳計(jì)成S型回路，以增加加 熱面積的利用，進(jìn)而均勻加熱該基玲反1 。
請(qǐng)?jiān)賲⒄請(qǐng)D1所示，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的氣體感測(cè)層3至少由 氧化鎳(NiO )制成，且可選擇以濺鍍(Sputtering )或蒸鍍(Evaporation ) 的方式形成于該基板1設(shè)有該電極層2的一側(cè)。該氣體感測(cè)層3是用于 催化有機(jī)揮發(fā)氣體，由于該氣體感測(cè)層3選4奪以氧化鎳制成，因此該氣 體感測(cè)層3優(yōu)選用于感測(cè)甲醛氣體的濃度。當(dāng)該氣體感測(cè)層3催化曱醛 氣體后，會(huì)改變?cè)摎怏w感測(cè)層3本身的電導(dǎo)值，因此，我們可以從電性 方面的改變，求得曱醛氣體的濃度。本實(shí)施例是選擇檢測(cè)電阻值作為判 斷甲醛氣體濃度的標(biāo)準(zhǔn)。
另外，該氣體感測(cè)層3可另外包含一催化材料以加速該氣體感測(cè)層3 催化欲感測(cè)氣體的催化效率并降低最小檢測(cè)^l限。該催化材料可直接與 該氧化鎳共同形成該氣體感測(cè)層3，也可以選擇另外形成一催化層(未繪 示)，使該氧化鎳所形成的氧化鎳層位于該催化層及電極層之間。該催化 材料可選擇為氧化鋁(A1203 )、氧化鈦(Ti〇2)、氧化鋯(Zr02)或氧化 鎵(Ga203 )等化合物。本實(shí)施例的催化材料選擇為氧化鋁，且該氧化鋁 與該氧化鎳選擇以共濺鍍(co-sputtering)方式共同形成該氣體感測(cè)層3。
圖2A-2G是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例公開的的曱醛氣體傳感器的制作過 程。請(qǐng)先參照?qǐng)D2A所示，首先，該基板1的表面需經(jīng)過清洗，以避免各 種污染物附著于該基板1的表面，另外，清洗該基板1后，可選擇另外 以蒸氣附著的方式涂覆上一層六曱基乙硅氮(hexa-methyl-disilazane,
HMDS),并選擇靜置5分鐘后以110。C軟烤3分鐘，以提高后續(xù)光阻與 基板l之間的附著力；另外，請(qǐng)參照?qǐng)D2B所示，接著于該基板l上涂布 一光阻ll,該光阻11可選4奪為一正光阻或一負(fù)光阻，且本實(shí)施例中選才奪 使用該正光阻涂布于該基板1的一側(cè)，并選4奪以100。C的溫度進(jìn)行軟烤3 分鐘，以使該光阻11內(nèi)的溶劑揮發(fā)，進(jìn)而增進(jìn)該光阻11對(duì)該基板1的附 著力；接著，請(qǐng)參照?qǐng)D2C所示，以一預(yù)制的光罩12對(duì)準(zhǔn)放置于該基板1 上，接著以UV光進(jìn)行曝光(Exposure),曝光的條件選擇以14mJ (毫焦 耳)的能量曝光20秒，以使該光阻11吸收適當(dāng)能量后進(jìn)行轉(zhuǎn)換；接著， 請(qǐng)參照?qǐng)D2D所示，以一顯影液混合去離子水進(jìn)行顯影一預(yù)定時(shí)間，再以 去離子水去除該顯影液，最后選擇于120。C的溫度下硬烤10分鐘，以增 加該光阻11的附著力及強(qiáng)度。如此，便可于該基^！ 1的一側(cè)形成一光阻 圖案13。
請(qǐng)參照?qǐng)D2E所示，接著，本實(shí)施例優(yōu)選于該光阻圖案13形成后， 再于該基板1具有該光阻圖案13的一側(cè)形成一附著層(未繪示)，再于 該附著層上形成該電極層2，使得該附著層介于該基板1與該電極層2之 間，以增進(jìn)該電極層2于該基板1上的附著力，于本實(shí)施例中，該附著 層優(yōu)選以鉻(Cr)制成，該附著層及電極層2都選擇以電子束蒸鍍法制 作，該附著層的厚度選擇為0.05|im,且該電才及層2的厚度選擇為0.2|im; 請(qǐng)參照?qǐng)D2F所示，接著，通過一溶劑將該光阻圖案13剝離(lift-off)， 以同時(shí)形成該感測(cè)電4及組21及加熱電4及組22,且該溶劑選4奪為丙酮 (acetone),如此，便完成該電極層2的制作，且該電極層2是局部;￡蓋 于該基板1的表面。
請(qǐng)參照?qǐng)D2G所示，該氣體感測(cè)層3是選I奪利用一射頻賊鍍系統(tǒng)(RF sputtering system)并以賊4度方式沉積形成于該電才及層2的一側(cè)，4吏得該 電極層2位于該基板1及氣體感測(cè)層3之間。該射頻賊鍍系統(tǒng)選擇以99.98%的氧化鎳(NiO)作為一靶材(未繪示)，該基板1與靶材的間距 選擇為11.4cm,工作壓力選擇為0.01陶爾(torr),射頻功率選擇為200 瓦(W),工作氣體選擇為氬氣(Ar)及氧氣，且工作氣體流量比選擇為 1:1。濺鍍前優(yōu)先選擇預(yù)濺鍍IO分鐘，以去除該靶材表面的氧化物及雜質(zhì)。 如此便可完成該氣體感測(cè)層3的制作。另外，還可通過前述的共濺鍍方 式使該氧化鎳及催化材料共同形成該氣體感測(cè)層3。該共濺鍍的操作條件 與該濺鍍的操作條件相同，差異在于濺鍍時(shí)僅設(shè)置一氧化鎳的靶材，而 于共濺鍍時(shí)，除該氧化鎳的靶材外，另外設(shè)置一由該催化材料制成的耙 材，如前述該催化材料選擇為氧化鋁。該電才及層2至少部分覆蓋該基板1 的一側(cè)表面，且該氣體感測(cè)層3對(duì)應(yīng)完全^隻蓋該基板1具有該電極層2 的一側(cè)的表面。
為進(jìn)一 步驗(yàn)證本發(fā)明的曱醛氣體傳感器確實(shí)具有提高檢測(cè)靈敏度、 降低最小檢測(cè)極限及反應(yīng)時(shí)間的效果，因此進(jìn)行下列各項(xiàng)測(cè)試，其中， 該電阻的測(cè)量方式是先以一銅柱將該感測(cè)電招j且21及加熱電極組22粘 結(jié)，并與該電性測(cè)量系統(tǒng)電性連接，以通過該電性測(cè)量系統(tǒng)測(cè)得于一預(yù) 定有機(jī)氣體濃度下相對(duì)應(yīng)的電阻值，于測(cè)量前，先以該加熱電極組22將 該曱醛氣體傳感器加熱至一預(yù)定的操作溫度，接著才進(jìn)行電阻值的測(cè)量。 該操作溫度選擇介于100至300。C之間。
請(qǐng)參照?qǐng)D3所示，其為本發(fā)明的曱醛氣體傳感器在不同操作溫度下 的甲醛氣體濃度(百萬分之一升，ppm)對(duì)電阻值(千奧姆，kQ)的變 化圖。其中，該曱醛氣體傳感器的操作溫度選擇為100、 200及300。C， 且于圖中分別以a ( 100°C )、 b (200°C )及c ( 300°C )三曲線表示結(jié)果。 由結(jié)果得知，分別于100、 200及30(TC的操作溫度下，該曱醛氣體傳感 器的靈敏度分別為0.028kQ/ppm、 0.1kQ/ppm及0.47kQ/ppm,因此可得知 該曱醛氣體傳感器的操作溫度優(yōu)先選擇為300°C，且同時(shí)該曱醛氣體傳感
器的靈敏度為最佳。由于操作溫度較高時(shí)，該氣體感測(cè)層3內(nèi)的粒子獲 得較大的能量，使該粒子有較大的動(dòng)能可移動(dòng)到能量較小的位置，有助
于改善該氣體感測(cè)層3的結(jié)晶性，而結(jié)晶性的提高可降低該氣體感測(cè)層3
的電阻率，進(jìn)而提高該甲醛氣體傳感器的靈敏度。
請(qǐng)參照?qǐng)D4所示，其為本發(fā)明的甲醛氣體傳感器在不同厚度的氣體 感測(cè)層3下的曱醛氣體濃度(ppm)對(duì)電阻值(kQ)的變化圖。該氣體 感測(cè)層3的厚度分別選擇為0.26、 0.34、 0.42及0.52|im，且于圖中分別 以d (0-26(im)、 e (0.34pm)、 f ( 0.42pm )及g ( 0.52^mi)四曲線表示結(jié) 果。由結(jié)果得知，當(dāng)厚度為0.26pm時(shí)，由曲線d可看出沒有明顯的變化； 當(dāng)厚度為0.34pm時(shí)，靈敏度為470n/ppm,最小檢測(cè)極限為800ppm;厚 度為0.42jim時(shí)，靈敏度為350Q/ppm,最小4企測(cè)極限為1400ppb (十億分 之一升)；當(dāng)厚度為0.52|im時(shí)，靈敏度為320Q/ppm,最小檢測(cè)極限為 1800ppb。因此，可得知該氣體感側(cè)層3的厚度優(yōu)先選擇為0.34pm,以獲 得較高的靈敏度及較低的偵側(cè)極限。這是由于該氣體感測(cè)層較薄，該晶 粒的尺寸較小，因此載子濃度較多且電阻率較低，因而能提高該甲醛氣 體傳感器的靈敏度。進(jìn)一步相比較于中國臺(tái)灣專利第1239400號(hào)「有機(jī)揮 發(fā)氣體之微型傳感器及其制造方法」發(fā)明專利的說明書第14頁第24行
至第15頁第l行所述，該現(xiàn)有曱醛氣體傳導(dǎo)器的靈敏度在最佳狀態(tài)下僅 達(dá)10.74Q/ppm,因此，可驗(yàn)證本發(fā)明的厚度介于0.3至0.52pm間的氣體 感測(cè)層3確實(shí)具有提高靈敏度及降低最小檢測(cè)極限的效果。此外，通過 上述的測(cè)試結(jié)果，后續(xù)的測(cè)試中，該曱醛氣體傳感器的操作溫度都是選 擇為300°C，且該氣體感測(cè)層3的厚度都是選擇為0.34|im，以得到較好 的測(cè)試結(jié)果。
請(qǐng)參照?qǐng)D所示，其為本發(fā)明的甲醛氣體傳感器在各種有機(jī)揮發(fā)氣 體下的氣體濃度(卯m)對(duì)電阻值(Q)的變化圖。該有機(jī)揮發(fā)氣體選擇
為曱醛、曱醇、乙醇及苯，且于圖中分別以h (曱醛)、i (曱醇)、j (乙
醇)及k (苯)四曲線表示結(jié)果。由結(jié)果可得知，曱醛曲線h的靈敏度為 470Q/ppm，最小檢測(cè)極限約為800卯b;曱醇曲線i的靈敏度為200Q/ppm, 最小檢測(cè)極限約為1300ppb;乙醇曲線j的靈敏度為150Q/ppm,最小檢 測(cè)極限約為1300ppb;苯曲線k的電阻值并無明顯的變化。因此，可得知 本發(fā)明相對(duì)曱醛具有較好的感測(cè)效果，同樣有較好的選擇性。
請(qǐng)參照?qǐng)D6、 7所示，圖6為本發(fā)明的甲醛氣體傳感器于一預(yù)定曱醛 濃度下的時(shí)間(秒)對(duì)電阻值(Q)的的變化圖，且該氣體感測(cè)層3選擇 以氧化鎳通過賊鍍制成。圖7為本發(fā)明的曱醛氣體傳感器于一預(yù)定曱醛 濃度下的電阻值(Q)對(duì)時(shí)間(秒)的變化圖，且該氣體感測(cè)層3選擇以 氧化鎳及氧化鋁通過共濺鍍制成。結(jié)果顯示，圖6的曱醛氣體傳感器的 反應(yīng)時(shí)間約為7秒；而圖7的曱醛氣體傳感器的反應(yīng)時(shí)間約為6秒，因 此可得知于該氣體感測(cè)層3內(nèi)加入該氧化鋁的催化材料可有效降^氐反應(yīng) 時(shí)間。這是由于氧化鋁具有氣孔形狀規(guī)則、孔徑適當(dāng)及分布均勻等特性， 因此可改善該氣體感測(cè)層3的性質(zhì)，以得到較強(qiáng)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而降低該甲 酉妄氣體傳感器的反應(yīng)時(shí)間。
請(qǐng)參照?qǐng)D8所示，其為本發(fā)明的曱醛氣體傳感器的曱醛濃度(ppm) 對(duì)電阻值(Q)的變化圖，且該氣體感測(cè)層3選擇以氧化鎳及氧化鋁通過 共濺鍍制成。結(jié)果顯示其最小檢測(cè)極限系為40ppb，與僅由氧化鎳形成的 氣體感測(cè)層3的最小檢測(cè)極限相較(參照?qǐng)D4的e曲線)，含有該氧化鋁 組成的氣體感測(cè)層3能明顯大幅降低該曱醛氣體傳感器的最小檢測(cè)極限， 也證實(shí)本發(fā)明確實(shí)具有降低最小檢測(cè)極限的效果。
綜上所述，相較于現(xiàn)有的曱醛氣體傳感器，由于該指叉電極組是設(shè) 置于該感測(cè)層的上表面，使得該指叉電極組降低了該氣體感測(cè)層與該有 機(jī)揮發(fā)氣體的接觸面積，進(jìn)而造成其具有靈^:度較低及最小檢測(cè)極限較
高的缺點(diǎn)；另外，由于該感測(cè)層的反應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，使得該現(xiàn)有氣體傳感
器的測(cè)量時(shí)間較長(zhǎng)，進(jìn)而造成其具有檢測(cè)效率低落的缺點(diǎn)。相反的，本
發(fā)明利用于該基板1的一側(cè)設(shè)置該電極層2,再于該電極層2的一側(cè)設(shè)置 一厚度介于0.3至0.52pm之間的氣體感測(cè)層3,該氣體感測(cè)層3至少由 氧化鎳制成，使得該電極層2位于該基板1及氣體感測(cè)層3之間，這樣， 本發(fā)明確實(shí)可有效提高檢測(cè)靈敏度、檢測(cè)效率、降低最小檢測(cè)極限及反 應(yīng)時(shí)間。
權(quán)利要求
1、一種甲醛氣體傳感器，其特征在于，其包含一個(gè)基板，其由絕緣材料制成；一個(gè)電極層，其設(shè)置于該基板的一側(cè)；及一個(gè)氣體感測(cè)層，其至少由氧化鎳制成，該氣體感測(cè)層設(shè)置于該電極層的一側(cè)，使該電極層介于該基板及氣體感測(cè)層之間，該氣體感測(cè)層的厚度介于0.3至0.52μm之間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醛氣體傳感器，其特征在于，該氣體感 測(cè)層的厚度為0.34pm。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的曱醛氣體傳感器，其特征在于，該氣體感 測(cè)層還包含有一個(gè)催化材料，以加速該氣體感測(cè)層催化欲感測(cè)氣體的催 化效率。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的甲醛氣體傳感器，其特征在于，該催化材 料另外形成了 一個(gè)催化層，使得該催化層與由該氧化鎳所形成的氧化鎳 層共同構(gòu)成該氣體感測(cè)層，且該氧化鎳層介于該電極層及催化層之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的曱醛氣體傳感器，其特征在于，該電極層 包含一個(gè)感測(cè)電極組及一個(gè)加熱電極組，以分別催化有機(jī)揮發(fā)氣體及加 熱該氣體感測(cè)層。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的曱醛氣體傳感器，其特征在于，該感測(cè)電 極組為一個(gè)指叉電極組或一個(gè)非指叉電極組。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的曱醛氣體傳感器，其特征在于，該甲醛氣 體傳感器的操作溫度介于100至30(TC之間。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醛氣體傳感器，其特征在于，該曱醛氣 體傳感器的操作溫度為300°C。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的曱酪氣體傳感器，其特征在于，該催化材 料為氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯或氧化鎵之一。
10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的曱醛氣體傳感器，其特征在于，該電極 層至少部分覆蓋該基板的一側(cè)表面，且該氣體感測(cè)層對(duì)應(yīng)完全覆蓋該基 板具有該電極層的 一側(cè)的表面。
全文摘要
一種甲醛氣體傳感器，其包含一基板、一電極層及一氣體感測(cè)層，該基板由絕緣材料制成，該電極層設(shè)置于該基板的一側(cè)，該氣體感測(cè)層至少由氧化鎳(NiO)制成，該氣體感測(cè)層設(shè)置于該電極層的一側(cè)，使該電極層介于該基板及氣體感測(cè)層之間，該氣體感測(cè)層的厚度介于0.3至0.52μm。這樣，可以有效提高檢測(cè)靈敏度、檢測(cè)效率、降低最小檢測(cè)極限及反應(yīng)時(shí)間。
文檔編號(hào)G01N27/407GK101349669SQ20071013071
公開日2009年1月21日 申請(qǐng)日期2007年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者傅龍銘, 周伯丞, 李佳言, 林哲信, 江哲銘, 王禹翔 申請(qǐng)人:張薰予;江哲銘;李佳言