本發(fā)明涉及一種傳感器，具體涉及一種多層疊加的氣體傳感器。

背景技術(shù)：

氣體傳感器是一種將某種氣體體積分?jǐn)?shù)轉(zhuǎn)化成對應(yīng)電信號的轉(zhuǎn)換器，目前已有的氣體傳感器種類繁多，按所用氣敏材料及其氣敏特性不同，可分為半導(dǎo)體式、固體電解質(zhì)式、電化學(xué)式、接觸燃燒式等。

1、半導(dǎo)體氣體傳感器

這種傳感器在氣體傳感器中約占60％。按照其機(jī)理可分為電阻式和非電阻式兩種。電阻式采用sno2、zno等金屬氧化物材料制備，有多孔燒結(jié)件、厚膜、薄膜等形式。主要是通過檢測氣敏元件的電阻隨氣體含量的變化情況而定的，主要使用金屬氧化物陶瓷氣敏材料。非電阻式半導(dǎo)體氣體傳感器是利用氣敏元件的電流與電壓隨氣體含量變化而工作的。

2、固體電解質(zhì)氣體傳感器

這種傳感器元件為離子對固體電解質(zhì)隔膜傳導(dǎo)。其機(jī)理是利用隔膜兩側(cè)兩個(gè)電池之間的電位差等于濃差電池的電勢。通過測量電動(dòng)勢來測量氣體濃度，如可以測量h2s的yst-au-wo3、測量nh3的nh+4caco3等。

3、接觸燃燒式氣體傳感器

這種氣體傳感器可分為直接接觸燃燒式和催化接觸燃燒式兩種。其工作原理是：氣敏材料在通電狀態(tài)下，可燃性氣體氧化燃燒或在催化劑作用下氧化燃燒，產(chǎn)生的熱量使傳感器的電熱絲升溫，從而使其電阻值產(chǎn)生變化，通過測量電阻變化來測量氣體的濃度。這種傳感器只能測量可燃?xì)怏w，對不可燃其他不敏感。

雖然目前已有的氣體傳感器種類繁多、原理各不相同，但每種類型的傳感器都只能對特定氣體有效，而且傳感器的選擇性與適用范圍不能兼顧，即如果選擇性好的話，則可探測的氣體種類少，如果可探測的氣體種類多的話，則選擇性不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種新型結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體氣體傳感器，其包括多層疊加的功能層，每個(gè)功能層均是多孔的功能層，本申請的氣體傳感器，包含：

絕緣基板；

所述絕緣基板上設(shè)置第一電極層，所述第一電極層包括金屬層和透明導(dǎo)電氧化物層；

第一金屬細(xì)柵線，設(shè)置在所述透明導(dǎo)電氧化物層上；

在所述第一金屬細(xì)柵線和透明導(dǎo)電氧化物層未被金屬細(xì)柵線覆蓋的區(qū)域上形成多孔氧化錫層；

在所述多孔氧化錫層上形成多孔氧化鈷層；

在所述多孔氧化鈷層上形成的多孔氧化鎳層；

在所述多孔氧化鎳層上形成第二金屬細(xì)柵線；

形成所述多孔氧化錫層、多孔氧化鈷層和多孔氧化鎳層后，通過包括碳量子點(diǎn)溶液對這三層進(jìn)行浸泡，然后旋轉(zhuǎn)去除碳量子點(diǎn)溶液，使得多孔層中材料的孔壁上形成碳量子點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述第二金屬細(xì)柵線的間距范圍是1000-3000μm。

進(jìn)一步地，所述多孔氧化錫層、多孔氧化鈷層和多孔氧化鎳層通過ps微球先形成模板，然后蒸鍍一層材料層，再去除ps微球形成多孔氧化錫層。

進(jìn)一步地，所述多孔氧化錫層的ps微球粒徑范圍是200-300微米。

進(jìn)一步地，所述多孔氧化鈷層的ps微球粒徑范圍是60-200微米。

進(jìn)一步地，所述多孔氧化鎳層的ps微球粒徑范圍是200-300微米。

進(jìn)一步地，所述ps微球粒徑范圍是60-300微米。

進(jìn)一步地，重復(fù)形成模板-材料蒸鍍-去除ps微球步驟增加多孔層的厚度。

進(jìn)一步地，所述多孔氧化錫層、多孔氧化鈷層和多孔氧化鎳層的厚度范圍分別是1000-4000微米。

本發(fā)明的有益效果在于：本申請?zhí)峁┝艘环N新型的氣體傳感器結(jié)構(gòu)，包括金屬層、透明導(dǎo)電氧化物層、第一金屬細(xì)柵線，還包括三層多孔的氣體傳感層，分別是多孔氧化錫層、多孔氧化鈷層和多孔氧化鎳層，并且通過碳量子點(diǎn)溶液對這三層進(jìn)行浸泡，對氣體傳感層進(jìn)行改性，該新型結(jié)構(gòu)下氣體傳感層的半導(dǎo)體性質(zhì)得到很大的改變，對于氣體傳感的靈敏度得到了較高的提升，并且通過設(shè)置的探測結(jié)構(gòu)，提升了傳感器效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明多層疊加的氣體傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。

下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

參見圖1，本發(fā)明提供一種多層疊加的氣體傳感器，其特征在于，包含：

絕緣基板1；

所述絕緣基板1上設(shè)置第一電極層4，所述第一電極層4包括金屬層2和透明導(dǎo)電氧化物層3，金屬層2最終連接至探測電路的電極，其中金屬層2不僅傳導(dǎo)電流，而且能夠起到導(dǎo)熱的作用，使氣體傳感器的熱量能夠迅速地導(dǎo)出而不影響氣體傳感層和量子點(diǎn)的活性，保持氣體傳感器性能的穩(wěn)定性；

第一金屬細(xì)柵線5，設(shè)置在所述透明導(dǎo)電氧化物層3上；

在所述第一金屬細(xì)柵線5和透明導(dǎo)電氧化物層3未被金屬細(xì)柵線覆蓋的區(qū)域上形成多孔氧化錫層6(多孔未在圖中示出)；

在所述多孔氧化錫層6上形成多孔氧化鈷層7(多孔未在圖中示出)；

在所述多孔氧化鈷層7上形成的多孔氧化鎳層8(多孔未在圖中示出)；

在所述多孔氧化鎳層8上形成第二金屬細(xì)柵線9；

形成所述多孔氧化錫層6、多孔氧化鈷層7和多孔氧化鎳層8后，通過包括碳量子點(diǎn)溶液對這三層進(jìn)行浸泡，然后旋轉(zhuǎn)去除碳量子點(diǎn)溶液，使得多孔層中材料的孔壁上形成碳量子點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述第二金屬細(xì)柵線9的間距范圍是1000-3000μm。

進(jìn)一步地，所述多孔氧化錫層6、多孔氧化鈷層7和多孔氧化鎳層8通過ps微球先形成模板，然后蒸鍍一層材料層，再去除ps微球形成多孔氧化錫層6。

進(jìn)一步地，所述多孔氧化錫層6的ps微球粒徑范圍是200-300微米。

進(jìn)一步地，所述多孔氧化鈷層7的ps微球粒徑范圍是60-200微米。

進(jìn)一步地，所述多孔氧化鎳層8的ps微球粒徑范圍是200-300微米。

進(jìn)一步地，所述ps微球粒徑范圍是60-300微米。

進(jìn)一步地，重復(fù)形成模板-材料蒸鍍-去除ps微球步驟增加多孔層的厚度。

進(jìn)一步地，所述多孔氧化錫層6、多孔氧化鈷層7和多孔氧化鎳層8的厚度范圍分別是1000-4000微米。

本申請?zhí)峁┝艘环N新型的氣體傳感器結(jié)構(gòu)，包括金屬層、透明導(dǎo)電氧化物層、第一金屬細(xì)柵線，還包括三層多孔的氣體傳感層，分別是多孔氧化錫層、多孔氧化鈷層和多孔氧化鎳層，并且通過碳量子點(diǎn)溶液對這三層進(jìn)行浸泡，對氣體傳感層進(jìn)行改性，該新型結(jié)構(gòu)下氣體傳感層的半導(dǎo)體性質(zhì)得到很大的改變，對于氣體傳感的靈敏度得到了較高的提升，并且通過設(shè)置的探測結(jié)構(gòu)，提升了傳感器效率。

附圖中描述位置關(guān)系的用于僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制，顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。