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原文传递热阻式气体传感器

专利名称：	热阻式气体传感器
摘要：	热阻式气体传感器，例如用于流体传感器或者导热性探测器，具有能由气体穿流的平的格网，格网具有格网接片，它们由具有预设的传导能力类型的半导体材料构成并且在格网平面中彼此平行并排地布置。为了实现高测量敏感度和机械稳定性，格网接片以S形延伸的方式构造并且电并联连接。半导体材料能够作为半导体层构造在板状半导体基底上，其中半导体层延伸经过半导体基底中的窗口形式的留空部并且在那里形成格网。在窗口形式的留空部之外、在格网的两个端部的区域中至少在格网的宽度上，半导体层被掺杂直至劣化为止，和/或半导体层在那里承载金属化部。半导体层还包括将格网的两个端部彼此隔开的隔离结构，半导体材料在隔离结构中被移除或者不被掺杂。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	德国;DE
申请人：	西门子股份公司
发明人：	塞巴斯蒂安·基斯班;斯特凡·克莱尔;托马斯·诺伊豪泽尔;皮奥特尔·施特劳赫;约尔格·察普夫;于尔根·策特纳;斯特凡·冯·多斯科
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-11T00:00:00+0800
申请号：	CN201910236247.6
公开号：	CN110320231A
代理机构：	北京康信知识产权代理有限责任公司
代理人：	沈敬亭
分类号：	G01N25/18(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	德国慕尼黑
主权项：	1.一种热阻式气体传感器(1)，具有能由气体穿流的平坦的格网(2)，所述格网具有格网接片(8)，所述格网接片由具有预设的传导能力类型的半导体材料(5)构成，并且所述格网接片在格网平面中彼此平行地并排布置，其中，所述格网接片(8)在所述格网平面中以S形延伸的方式来构造并且在电学上并联。 2.根据权利要求1所述的热阻式气体传感器(1)，其特征在于，所述格网接片(8)的横截面在所述格网(2)的宽度上发生变化。 3.根据权利要求1或2所述的热阻式气体传感器(1)，其特征在于，所述半导体材料(5)以半导体层(6)的形式构造在板状的半导体基底(3)上，所述半导体层延伸跨过所述半导体基底(3)中的窗口形式的留空部(7)并且在所述留空部处以所述格网(2)的形式构造，并且所述半导体层(6)在窗口形式的所述留空部(7)之外包括将所述格网(2)的两个端部彼此隔开的隔离结构(9)，所述半导体层(6)的所述半导体材料(5)在所述隔离结构中被移除或者不被掺杂。 4.根据权利要求3所述的热阻式气体传感器(1)，其特征在于，在所述半导体基底(3)与所述半导体层(6)之间构造有绝缘层(4)。 5.根据权利要求3或4所述的热阻式气体传感器(1)，其特征在于，在窗口形式的所述留空部(7)之外的、与所述格网(2)的两个端部相对置并且至少在所述格网(2)的宽度上延伸的区域中，所述半导体层(6)分别进行掺杂直至劣化为止，和/或所述半导体层在该区域中承载金属化部(10、11)。 6.根据权利要求5所述的热阻式气体传感器(1)，其特征在于，两个所述金属化部(10、11)沿一个方向延伸超出所述格网(2)的宽度一预设量，以便在该预设量处形成接触面(12、13)，并且所述半导体基底(3)包括在另一方向上与所述接触面(12、13)镜像对称地布置的贯通的开口(19、20)。 7.一种流体传感器(18)，具有至少两个构造相同的、根据权利要求1至5中任一项所述的热阻式气体传感器(1、1’)，所述气体传感器在待测量的气流中前后依次布置，并且所述气体传感器的格网(2)垂直于流动方向。 8.一种流体传感器(18)，具有至少两个构造相同的、根据权利要求6所述的热阻式气体传感器(1、1’)，所述气体传感器在待测量的气流中前后依次布置，并且所述气体传感器的格网(2、2’)垂直于流动方向，其特征在于，两个所述气体传感器(1、1’)彼此错开180°，从而穿过在下方气体传感器之上的气体传感器(1)的开口(20、19)能够到达下方气体传感器(1’)的接触面(12’、13’)。 9.一种导热性探测器(22)，具有根据权利要求3至6中任一项所述的热阻式气体传感器(1)，其特征在于，所述气体传感器(1)保持在两个构件(23、24)之间，所述构件各自包括朝向所述格网(2)敞开的并且与所述半导体基底(3)中的窗口形式的所述留空部(7)对准的凹槽(27、28)，其中，两个所述凹槽(27、28)中的每个各自具有气体接口，或者两个所述凹槽(27、28)中的一个凹槽在所述格网(2)的两个端部的区域中具有两个气体接口(29、30)，并且所述气体接口(29、30)在朝向相应的凹槽(27、28)的方向上扩展成所述格网(2)的宽度。 10.根据权利要求9所述的导热性探测器(22)，其中，两个所述凹槽(27、28)中的一个凹槽具有两个所述气体接口(29、30)，其特征在于，将所述一个凹槽(27)的底部(34)在所述格网(2)的纵向方向上弯曲成凸起的，使得所述格网(2)与所述一个凹槽(27)的所述底部(34)之间的间距在所述格网(2)的纵向中央区域中小于在所述格网(2)的两个端部区域中。 11.根据权利要求9或10所述的导热性探测器(22)，其特征在于，两个所述凹槽(27、28)中的另一个凹槽的底部(35)在所述格网(2)的纵向方向上弯曲成凹陷的，使得所述格网(2)与所述另一个凹槽(28)的底部(35)之间的间距在所述格网(2)的纵向中央区域中大于在所述格网(2)的两个端部区域中。 12.根据权利要求9至11中任一项所述的导热性探测器(22)，其中，两个所述凹槽(27、28)中的一个凹槽具有两个气体接口(29、30)，其特征在于，所述一个凹槽(27)的底部(34)在所述格网(2)的横向方向上弯曲成凸起的，使得所述格网(2)与所述一个凹槽(27)的底部(34)之间的间距在所述格网(2)的横向中央区域中小于在所述格网(2)的边缘区域中。 13.根据权利要求12所述的导热性探测器(22)，其特征在于，两个所述凹槽(27、28)中的另一个凹槽的底部(35)在所述格网(2)的纵向方向上弯曲成凹陷的，使得所述格网(2)与所述另一个凹槽(28)的底部(35)之间的间距在所述格网(2)的横向中央区域中大于在所述格网(2)的边缘区域中。
所属类别：	发明专利