Nowe, bardzo czułe czujniki gazu

Nowe, bardzo czułe czujniki gazu

Powiązana z Wydziałem Inżynierii Cambridge University firma Cambridge CMOS Sensors Limited (CCMOS) pozyskała od Warwick University technologię, która ma umożliwić stworzenie czujników gazu, znacznie doskonalszych niż te stosowane w przenośnych urządzeniach obecnie.

Nowe czujniki mają działać w temperaturze dochodzącej do 500 stopni Celsjusza, zużywając przy tym zaledwie 30 miliwatów energii. Charakteryzować się również będą krótkim czasem reakcji, na poziomie milisekund, podczas gdy dzisiejsze rozwiązania osiągają czas reakcji rzędu sekund.

Czujniki produkowane są w odlewni w standardowym procesie CMOS SOI (krzem na izolatorze). Warstwa sensoryczna materiału ułożona jest na szczycie elektrod sensorycznych zrobionych z metalowej powłoki urządzenia, która umożliwia mu kontakt z powłoką wrażliwą znajdującą się właśnie na szczycie.

To, co jest w tym czujniku natomiast unikatowe, to znajdująca się pod warstwą sensoryczną oraz elektrodami okrągła rezystancyjna mikro płyta grzejna wyposażona w diodowy czujnik temperatury zrobiony z innej metalowej powłoki.

Dzięki tej mikro płycie grzejnej możliwe jest podnoszenie temperatury materiału sensorycznego znajdującego się w czujniku, co wpływa na zwiększenie jego czułości.

Co więcej, mikro płyta grzejna umieszczona w czujniku umożliwia również podnoszenie temperatury nawet po dokonaniu pomiaru, co powoduje ‘odświeżenie’ materiału sensorycznego.

W niektórych przypadkach, mikro płyta grzejna pozwoli ‘wyhodować’ materiał sensoryczny jedynie w określonym, ogrzanym obszarze bez wpływania na całość obwodu CMOS, który mógłby ulec uszkodzeniu.

„Gdybyśmy chcieli wyhodować węglowe nanorurki (element sensoryczny) na podwyższonej temperaturze, nie moglibyśmy podgrzać całego chipa, gdyż spowodowałoby to zniszczenie urządzeń CMOS.” – powiedział profesor Bill Milne z Cambridge University, jeden z założycieli firmy. „Jednakże podgrzewając wyłącznie mały obszar, możemy wyhodować węglowe nanorurki bez oddziaływania na otaczającą elektronikę.” – dodał.

(lk)