微機(jī)電系統(tǒng)的出現(xiàn)對于化學(xué)傳感器的技術(shù)上的發(fā)展是十分重要的，尤其是對于在惡劣的環(huán)境中存在的安全隱患。航天航空使用化學(xué)傳感器不僅提高安全性可靠性還能達(dá)到降低成本的問題。

　　然而，即使是傳統(tǒng)的微米尺寸化學(xué)傳感器技術(shù)的應(yīng)用也存在著一定問題的�；瘜W(xué)傳感器通常需要特別的設(shè)計或者定制，才可以在一個結(jié)定的環(huán)境下進(jìn)行操作。最常見的例子莫過于．一個符合某種應(yīng)用要求的化學(xué)傳感器在另一種應(yīng)用要求下卻不能提供足夠的功能。環(huán)境要求越多、需求越專一，就越是需要去修改現(xiàn)有化學(xué)傳感器技術(shù)以迎合這些需求，或者。按照目前的需求來開發(fā)新的化學(xué)傳感器技術(shù)。判斷—個化學(xué)傳感器能否滿足應(yīng)用時，會引用到相應(yīng)的四個基本參數(shù)：靈敏度、選擇性、響應(yīng)時間和穩(wěn)定性。靈敏度是指傳感器對于所需化學(xué)種類在砌惑范圍內(nèi)的探測能力。選擇性是指傳感器在存在妨礙氣體環(huán)境下對敏感種類的探測能力，這同時也可以產(chǎn)生一個傳感反應(yīng)。反應(yīng)時間是指當(dāng)化學(xué)環(huán)境有所改變的時候，傳感器給出一個意圖信號(通常被定義為穩(wěn)態(tài)信號的90％)所消耗的時間。最后，穩(wěn)定性是指傳感器隨時間在給定環(huán)境變化里的基線和反應(yīng)的程度簡單地說，對于微化學(xué)傳感系統(tǒng)和宏觀化學(xué)傳感系統(tǒng)，都需要—個可以在給定環(huán)境中準(zhǔn)確測定敏感種類的傳感器，要求它在應(yīng)用中具有足夠強(qiáng)烈和快速的反應(yīng)特性，而這些反應(yīng)在其設(shè)計的工作壽命范圍內(nèi)不允許有較大的漂移，從應(yīng)用的角度講．找到一種可以提供所需求的靈敏度、選擇性、響應(yīng)時間和穩(wěn)定性的合適的傳感器材料通常是很困難的。

　　化學(xué)傳感器的微加工所涉及的方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不只是把一個普通尺度的傳感器縮小這么簡單。整個過程需要生產(chǎn)一種可作為可視的體顆粒傳感材料，以便能夠在需要進(jìn)行小型化系統(tǒng)部分材料時進(jìn)行制備。比如，一個可視的體顆�；瘜W(xué)傳感器可以由粉末作為最初的原料．被置入一個顆版導(dǎo)線中，然后在高溫下燒結(jié)，以形成最終的傳感器。然而，使用相同的初始材料，將材料置人襯底以形成更小或者更微觀的傳感器，通常都不具備可行性。確切地說，傳感器材料的薄膜或者厚膜必須可以自淀積到襯底上，作為最低限度，還必須兼容傳感器以及可以實現(xiàn)與外界的連接。下面的帶有傳感器膜的襯底，在典型的顆粒傳感材料的燒結(jié)小不會被留下來。

　　此外，對于具有表面?zhèn)鞲行阅艿脑S多化學(xué)傳感器，小型化的影響會非常巨大，而且會對傳感器敏感性和反應(yīng)時間方面帶來重大改變。這些影響的一部分原因在于，傳感器薄膜通常內(nèi)濺射之類的工藝制得，工藝對材料特性的影響更大。薄膜材料的“表面—體積”比率的結(jié)果要大于體材料，因此，對體傳感器影響程度很小的表面效應(yīng)，卻會對簿膜傳感器帶來很大的影響。這些情形會極大地影響傷惑器的反應(yīng)。比如，當(dāng)暴露在高溫環(huán)境小的時候，氧化物會出現(xiàn)在傳感器的表面。在體材料中，這些氧化物僅占傳感器體積的很小部分，而在薄膜材料里，同樣厚度的氧化物卻占有傳感器體積的相當(dāng)大部分。如果傳感器的檢測裝置依靠體傳導(dǎo)，這些氧化物就會通過改變傳感器體積特性從而嚴(yán)重影響到傳感器的反應(yīng)。另外，薄膜傳感器上的應(yīng)力可以降低傳感器的反應(yīng)或者嚴(yán)重?fù)p害傳感器的結(jié)構(gòu)，而這在體材料上只會轉(zhuǎn)變?yōu)檩^小的影響。因此，必須克服傳感器技術(shù)小型化過程中出現(xiàn)的這些新技術(shù)挑戰(zhàn)。

　　轉(zhuǎn)載請注明來源：賽斯維傳感器網(wǎng)（tcmtest.cn）