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市场上常见的MEMS气体传感器类型 来源:传感器前线•作者:传感器前线• 2020-12-14 10:31 • 次阅读 • 个评论

在物联网的推动下,气体传感器的应用日益广泛,逐渐向小型化、集成化、模块化、智能化方向发展。其中,具有代表性的基于金属氧化物半导体敏感材料的气体传感器已广泛应用于安全、环境、楼宇控制等领域的气体检测。

MEMS技术的进步,为这气体传感器的集成化提供了坚实的基础,毋庸置疑,基于MEMS的设计方案将成为未来气体传感器的主要发展方向之一。

目前,市场上以单晶硅材料为衬底,非硅材料为敏感层的MEMS气体传感器最为常见,今天就给大家介绍一下市场上常见的MEMS气体传感器类型。

MEMS电导型气敏传感器的敏感材料是金属氧化物半导体或导电聚合物,使用最多的金属氧化物半导体是二氧化锡,其次是二氧化钛、氧化锌等。为提高气敏传感器灵敏度和选择性,往往会向金属氧化物中加入催化剂,如铂、钯等贵金属或合适的金属氧化物。

当敏感材料暴露于被测气体中,气体会与它们发生反应,引起电导率或电阻率的变化,产生的电信号经过信号处理后,输出为可识别气体成分或气体浓度的信号。

MEMS金属氧化物半导体气敏传感器采用微电子技术的成膜工艺在硅衬底上淀积金属氧化物敏感层,利用敏感层下的电阻做加热器,利用二极管做测温元件,必要的信号电路和读出电路也可以集成在同一硅芯片上。

MEMS微气体传感器的制作工艺如图所示,其特点在于将加热电极、绝缘层和测试电极一层一层依次堆积叠加在一起。

固体电解质气敏传感器有电流型和电压型两种,电流型的灵敏度高,测量范围大,温漂小。但它的输出电流和敏感性能与电极尺寸关系密切。传统的烧结体型器件难于控制电极尺寸,因而输出的电流和敏感性能也难于控制。由于MEMS技术制作的器件电机尺寸精度高,因而MEMS固体电解质电流型气敏传感器性能优异。

目前基于“三明治”结构的传感器,可以实现MEMS工艺的兼容与加工,解决了传统固体电解质式气体传感器工艺兼容性差、器件结构复杂等问题。

(1)微型化:MEMS器件体积小,一般单个MEMS传感器的尺寸以毫米甚至微米为计量单位,重量轻、耗能低。同时微型化以后的机械部件具有惯性小、谐振频率高、响应时间短等优点。MEMS更高的表面体积比(表面积比体积)可以提高表面传感器的敏感程度。

(2)硅基加工工艺,可兼容传统IC生产工艺:硅的强度、硬度和杨氏模量与铁相当,密度类似铝,热传导率接近钼和钨,同时可以很大程度上兼容硅基加工工艺。

(3)批量生产:以单个5mm×5mm尺寸的MEMS传感器为例,用硅微加工工艺在一片8英寸的硅片晶元上可同时切割出大约1000个MEMS芯片,批量生产可大大降低单个MEMS的生产成本。

(4)集成化:一般来说,单颗MEMS往往在封装机械传感器的同时,还会集成ASIC芯片,控制MEMS芯片以及转换模拟量为数字量输出。同时不同的封装工艺可以把不同功能、不同敏感方向或致动方向的多个传感器或执行器集成于一体,或形成微传感器阵列、微执行器阵列,甚至把多种功能的器件集成在一起,形成复杂的微系统。

(5)多学科交叉:MEMS涉及电子、机械、材料、制造、信息与自动控制、物理、化学和生物等多种学科,并集约了当今科学技术发展的许多尖端成果。
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16:30:309326气体传感器的类型有哪些气体传感器的种类很多,分类标准不一,根据传感器的气敏材料以及气敏材料与气体相互作用的机理和效应不同主要可分为半导体气体传感器、固体电解质气体传感器、接触燃烧式气体传感器、光学式气体传感器、石英振子式气体传感器、表面声波气体传感器等形式。2019-04-28 15:26:314733MEMS传感器将迎来新的浪潮!MEMS定义与应用受惠于2007 年苹果手机和任天堂Wii 游戏机的诞生,MEMS 在消费电子领域迎来喷薄式的发展。iPhone 6S 包含加速度计、电子罗盘、陀螺仪、MEMS 麦克风、接近光传感器、环境光传感器、指纹传感器、压力传感器等。2019-04-02 15:57:346098MEMS传感器新的市场增长机遇在哪里意法半导体已经在该行业中深耕15年之久,每2部手机中就有1颗ST的MEMS传感器,每3台车载导航仪中就有1颗ST的MEMS传感器。与此同时,意法半导体也是市场领先的适应全天候及恶劣环境的MEMS压力传感器厂商。2019-03-24 10:00:353026非侵入式传感器正在成为医疗保健市场上的必备装置,复合年增长率高达14.9%。这使得生物MEMS成为当今传感器厂商的“垂涎之物”! 据麦姆斯咨询报道,用于医疗器械领域的非侵入式传感器正在成为医疗保健市场上的必备装置。基于非侵入式传感器的解决方案具有2020-10-07 07:30:01121三大主流MEMS传感器的市场规模及发展现状分析而集成电路种一个重要的成员便是MEMS传感器,近年来,除了在智能手机上,MEMS传感器在VR/AR,可穿戴设备、无人驾驶、飞外网居等领域均有着广泛的应用,因此,MEMS传感器市场前景也是相当的好,根据麦姆斯咨询的预测,2023年的MEMS、传感器和执行器全球市场将达到820亿美元。2019-01-21 15:03:338704常见MEMS气体传感器有哪些类型固体电解质气敏传感器有电流型和电压型两种,电流型的灵敏度高,测量范围大,温漂小。但它的输出电流和敏感性能与电极尺寸关系密切。传统的烧结体型器件难于控制电极尺寸,因而输出的电流和敏感性能也难于控制。由于MEMS技术制作的器件电机尺寸精度高,因而MEMS固体电解质电流型气敏传感器性能优异。2018-12-11 15:12:159602MEMS气体传感器有哪些类型优势又是什么具有代表性的基于金属氧化物半导体敏感材料(MOS)气体传感器已广泛应用于安全、环境、楼宇控制等领域的气体检测,该类传感器的能耗是制约其大规模布设的核心节点,MEMS技术为解决MOS气体传感器的该类问题提供了强有力的有效途迳和方案。2018-12-09 10:33:541512微纳传感技术有限公司研发出一款“电子鼻”——芯片气体传感器传感器面向市场的一年后交出的成绩,但在两年前,连微纳传感的创始人们也无法预料到现在的结果。因为当时MEMS气体传感器市场基本被国外品牌占领,国内几乎没有相抗衡的品牌。2018-10-17 14:43:436219详细剖析各种气体传感器气体传感器是气体检测系统的核心,通常安装在探测头内。2018-10-10 14:37:407733探讨全球MEMS传感器发展趋势IC Insights最新发布的报告预测,2018年,全球传感器市场规模将达到93亿美元,其中MEMS传感器销售额占比73%。报告还指出,未来MEMS传感器和执行器将会越来越针对某些特定应用,而这些特定应用将会是MEMS传感器的强心剂!2018-09-07 09:42:525924气体传感器的技术分析及应用”技术领域中重要门类之一,它包括半导体气体传感器、固体气体传感器、催化燃烧气体传感器、电化学气体传感器、光学气体传感器等(如表1),横跨了功能材料、电子陶瓷、光电子元器件、MEMS技术、纳米技术、有机高分子等众多基础和应用学科。2018-08-20 16:21:306459Emerald 6700万像素图像传感器推出,可提供市场上最小全局快门像素 CMOS 图像传感器系列又添一名新成员。这款新传感器分辨率高,提供市场上最小的全局快门像素 (2.5µm),能够通过单次高分辨率成像捕获更多对象,是高端自动化光学检测、显微镜和监控的理想之选。2018-07-29 10:49:092491可燃气体传感器的原理是什么?有哪些应用领域?在常见的可燃气体传感器类型中,与电化学传感器和光学传感器相比,采用催化燃烧原理的可燃气体传感器结构简单、电路设计难度低,价格也较为便宜,被广泛用于探测和监控工业现场的可燃气体报警设备中。2017-12-03 12:05:155713气体传感器的12点优势气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理,通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理仪表显示部分。下面就由工采网小编给大家讲解一下气体传感器的12点优势2018-01-23 03:03:51683MEMS传感器在穿戴产品市场的前景在今天的穿戴产品市场上, 传感器厂商很快意识到, 只提供传感器硬件解决方案不足以扩大市场份额。为区别于竞争对手, 除硬件解决方案外, 传感器厂商还应提供软件, 例如, 传感器数据整合 [7]。软件2018-05-15 17:20:533754气体流量传感器常见故障类型有哪些出现故障是否能够判断出来,那么气体 流量传感器 常见的故障类型有哪些呢? 气体流量传感器 的故障分为两大类,一类是信号超出规定的范围,表示 气体流量传感器 已经失效。现代电控汽车具有失效保护功能,当某个传感器的信号失效时,电2018-05-07 10:47:331432气体传感器需求市场可期 Micralyne开发下一代气体传感器MEMS技术平台据麦姆斯咨询报道,近日,领先的微机电系统(MEMS)和传感器代工厂Micralyne在日本“MEMS传感和网络系统展会”上展示了用于开发下一代气体传感器的MEMS技术平台——标准的硅工艺技术和工艺模块。 2018-04-19 00:30:021797一文解析气体传感器技术、市场及应用从技术的角度分类,气体传感器主要可分为:半导体型气体传感器、电化学型气体传感器、PID气体传感器、光化学型气体传感器、接触燃烧式气体传感器等。和其它传感器一样,气体传感器发展的趋势也是微型化、智能化和多功能化。2018-04-18 23:57:017247气体传感器主要供应商有哪些_气体传感器市场格局分析气体传感器生产企业主要集中在英日德美和中国。气体传感器相关企业有英国城市技术公司(City)、日本Figaro、英国Alphasense、炜盛科技等。2018-04-18 23:49:018768MEMS传感器的应用领域与主要MEMS传感器种类及供应商MEMS让传感器小型化、智能化,MEMS传感器将在智慧工业时代大有可为。MEMS温度、湿度传感器可用于环境条件的检测,MEMS加速度计可以用来监测工业设备的振动和旋转速度。高精度的MEMS加速度计和陀螺仪可以为工业机器人的导航和转动提供精确的位置信息。2018-04-12 11:28:089324半导体传感器和MEMS标准化进展飞速MEMS传感器是目前市场应用较为成熟的MEMS器件,其中MEMS惯性传感器、MEMS麦克风几乎已成为新型设备的标配,MEMS温湿度传感器、MEMS压力传感器等在移动终端尤其是可穿戴设备上的应用近年来也迅速增长。2018-03-31 09:26:106237士兰微宣布2018年将重点布局MEMS传感器 或可能抢占国内中高端MEMS传感器市场据报道,通过兰微电子2017年年度业绩预增公告来看,2018年士兰微将重点布局MEMS传感器市场,国产化进程提速,MEMS传感器应用前景一片大好,士兰微或将抢占国内中高端MEMS传感器市场。2018-01-30 14:29:024128基于气体传感器的冷却气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理,通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理仪表显示部分。2017-09-17 11:37:576气体传感器简述及有毒有害气体监测有其重要意义。越来越多的企业致力于有毒/有害气体的监测。本文将简要介绍气体检测传感器的类型,特点及 ADI 公司在此应用中所提供给的出色信号调理器件。 一、气体传感器的类型 传感器是气体检测设备的核心元件,按照其检测原理可分为2017-09-14 14:15:4326一文读懂常用气体传感器的分类与原理常见的气体传感器包括电化学气体传感器,催化燃烧气体传感器,半导体气体传感器,红外气体传感器等。不同类型的传感器由于原理和结构不同,性能、使用方法、适用气体、适用场合也不尽相同。2017-06-21 14:05:4220939常见的气体传感器知识盘点常见的气体传感器包括电化学气体传感器,催化燃烧气体传感器,半导体气体传感器,红外气体传感器等。不同类型的传感器由于原理和结构不同,性能、使用方法、适用气体、适用场合也不尽相同。2017-06-19 21:42:401399气体传感器参考设计平台该参考设计是低功耗无线气体传感器解决方案,支持多种电化学气体传感器。此传感器解决方案灵活并且经过认证,采用适合蓝牙低功耗,Zigbee RF4CE,6 lowpan或ANT的多功能可配置接口,是各种2017-05-09 17:18:4529MEMS传感器概念、分类等基础知识详解关于MEMS传感器的基础知识,你了解多少?本文将从MEMS传感器的概念、制造及工艺、MEMS传感器与传统传感器的区别、MEMS传感器的分类几大部分详解,帮助初识MEMS传感器的读者快速了解这一重要器件。2016-12-06 10:51:554754传感器的常见类型传感器的常见类型,学习资料,感兴趣的可以瞧一瞧。2016-09-30 21:22:376MEMS传感器市场空间到底有多大?随着传感器应用的领域不断拓展,传感器市场将持续保持高速增长,特别是可穿戴设备、汽车电子、医疗、物联网等将成为MEMS传感器的主要增长点。2016-10-19 18:44:072138开拓新兴市场 MEMS传感器厂商进军农业领域继MEMS器件在消费电子领域获得巨大成功后,农场上的动物可望成为MEMS传感器的下一个重要应用领域。2013-02-19 16:00:24864传感器市场上增长最快的依旧是汽车市场就世界范围而言,传感器市场上增长最快的依旧是汽车市场,占第二位的是过程控制市场,看好通讯市场前景。2012-09-27 09:13:35339MEMS传感器市场面临空前机遇随着我国汽车电子、新型数字消费电子和医疗电子等产业的快速发展,对MEMS传感器的各种新需求和基于该技术的创新不断涌现。随着各种新的应用不断出现,以及MEMS器件厂商的技术创新,MEMS传感器产业将迎来一轮新的机会2011-03-10 09:08:19671GGS 1330T气体传感器数据表气体传感器 传感器类型 芯片 0C时加热层 精度等级 外壳2011-01-29 00:11:5843微机电 (MEMS)汽车传感器消费量猛增 关注中国市场据iSuppli公司的最新调研,微机电 (MEMS)汽车传感器将在2010年强劲反弹,预计2010年全球汽车MEMS传感器出货量将达到5.912亿个,比2009年的5.020亿劲增17.8%。2009年MEMS传感器市场剧烈波动2010-06-28 08:07:20400气体传感器的特性及分类气体传感器的特性及分类 气体传感器是气体检测系统的核心,通常安装在探测头内。从本质上讲,气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器。2010-04-21 17:23:361142W传感器的应用知识W传感器的应用知识W传感器是一种三端式全数字型新型传感器。与目前市场上销售的传感器的主要2009-11-28 09:17:06289气体传感器原理与应用知识气体传感器原理与应用知识气体传感器是气体检测系统的核心,通常安装在探测头内。从本质上讲,气体传感器是一种将某种气体体2009-11-25 09:20:032131几种常见气体传感器的研究进展气体传感器日渐发展,其应用的范围越来越广,特别是在环境质量检测和工业生产过程安全检测、保障人民的生命安全等方面越加广泛。简要介绍了各种气体传感器的工作原理,并2009-11-23 14:18:3718气体传感器气体传感器
CO传感器、酒精传感器等2009-11-20 11:46:441179MEMS消费型飞外潮的推动者本文对MEMS 进行了概述,并对基于MEMS 技术的加速度传感器,压力传感器等进行了分析。在消费电子市场上的运动与压力传感器,以及它们的消费型应用。MEMS 的新兴应用领域2009-11-14 09:10:226SiC气体传感器SiC 肖特基二极管气体传感器可以广泛应用于检测气体排放物和气体泄露。通过采用PdCr 合金,可以提高Pd/ SiC 气体传感器的灵敏度。同时,在Pd 层和SiC 之间引入SnO2 作为界面层也是提高2009-06-22 13:49:3416世界传感器市场分析--光学MEMS 产品世界传感器市场分析--光学MEMS 产品在过去的五年中,MEMS 技术的快速发展有目共睹,新应用不断涌现,其中增长速度较为明2009-06-08 13:51:45654