市场上常见的mems气体传感器类型有（市场上常见的MEMS气体传感器类型）

在物联网的推动下，气体传感器的应用越来越广泛，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防、环境、楼宇控制等领域的气体检测。

MEMS技术的进步为这种气体传感器的集成提供了坚实的基础。毫无疑问，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。

目前市场上最常见的是以单晶硅为衬底，非硅材料为敏感层的MEMS气体传感器。今天，我们将介绍市场上常见的MEMS气体传感器类型。

MEMS电导气体传感器的敏感材料是金属氧化物半导体或导电聚合物。最常用的金属氧化物半导体是二氧化锡，其次是二氧化钛和氧化锌。为了提高气体传感器的灵敏度和选择性，通常在金属氧化物中加入催化剂，例如铂、钯和其他贵金属或合适的金属氧化物。

当敏感材料暴露在被测气体中时，气体会与它们发生反应，引起电导率或电阻率的变化。信号处理后，产生的电信号将作为可以识别气体成分或气体浓度的信号输出。

MEMS金属氧化物半导体气体传感器采用微电子技术的成膜工艺，在硅衬底上沉积金属氧化物敏感层，敏感层下的电阻作为加热器，二极管作为测温元件。必要的信号电路和读出电路也可以集成在同一硅片上。

MEMS气体传感器的制作工艺如图所示，其特点是加热电极、绝缘层和测试电极依次层叠。

固体电解质气体传感器有两种类型：电流型和电压型。电流型灵敏度高，测量范围大，温漂小。然而，其输出电流和灵敏度与电极尺寸密切相关。传统的烧结器件很难控制电极尺寸，因此输出电流和灵敏度也很难控制。MEMS固体电解质电流型气体传感器由于采用MEMS技术制造的器件电机尺寸精度高而具有优异的性能。

目前基于“三明治”结构的传感器可以实现MEMS技术的兼容和加工，解决传统固体电解质气体传感器工艺兼容性差、器件结构复杂等问题。

(1)小型化：MEMS器件体积小。一般单个MEMS传感器的尺寸以毫米甚至微米计量，重量轻，能耗低。同时，小型化的机械部件具有惯性小、谐振频率高、响应时间短的优点。MEMS的更高的表面体积比(表面体积比)可以提高表面传感器的灵敏度。

(2)硅基加工工艺可与传统IC生产工艺兼容：硅的强度、硬度、杨氏模量与铁相当，密度与铝相近，热导率与钼、钨接近，可与硅基加工工艺很大程度兼容。

(3)量产：以单个尺寸为5mm5mm的MEMS传感器为例，通过硅微机械加工工艺，在一块8英寸的硅片上可以切割出约1000个MEMS芯片。量产可以大大降低单个MEMS的生产成本。

(4)集成：一般来说，单个MEMS封装机械传感器，同时还集成ASIC芯片，控制MEMS芯片，将模拟信号转换成数字信号输出。同时，不同的封装工艺可以集成多个具有不同功能、不同敏感方向或致动方向的传感器或致动器，或者形成微传感器阵列、微致动器阵列，甚至集成具有多种功能的器件，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、生物等多个学科，汇聚了当今科技发展的诸多前沿成果。编辑：CC