CN113514498A - 共片加热阵列式气体检测微芯片及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气体传感器技术领域，公开一种共片加热阵列式气体检测微芯片及其制备方法，所述微芯片包括微加热结构和传感结构，所述微加热结构包括硅基衬底以及设置于硅基衬底的加热层，所述加热层包括加热电极；所述传感结构包括测量电极阵列以及生长于所述测量电极阵列上的至少一种气体敏感膜；所述测量电极阵列设置于所述加热层，所述测量电极阵列与所述加热电极位于同一平面，通过所述加热电极进行共片加热。本发明的测量电极阵列和加热电极设置于同一平面，通过加热电极对测量电极阵列进行共片加热，即传感结构的多个气体敏感膜均由同一加热电极进行一体化加热，实现复杂气氛检测功能，同时缩小微芯片整体的体积，降低功耗。

Description

共片加热阵列式气体检测微芯片及制备方法

技术领域

本发明涉及气体传感器技术领域，具体而言，涉及一种共片加热阵列式气体检测微芯片、一种共片加热阵列式气体检测微芯片的制备方法、以及一种气体传感器。

背景技术

随着人们对生产过程监控需求的不断提高，传感器作为信息采集终端元件的市场需求与日俱增。其中气体传感器与人们的生活密切相关，近年来由于微机电加工技术的蓬勃发展为传感器件微型化提供了有力的技术支持。MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystem，微机电系统)器件以硅为主要材料，采用微加工工艺在一片硅晶元上可同时制造成百上千个微型机电装置，批量生产可大大降低生产成本。MEMS器件集成化程度高，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。MEMS器件具有体积小、重量轻、耗能低、响应时间短等优势，推动了气体传感器微型化、智能化、低功耗和集成化的发展，微结构气体传感器在此基础上应运而生。

MEMS气敏微加热芯片的原理是采用MEMS工艺技术在衬底材料上制作一种微型平面式多层结构加热器，使半导体氧化物敏感材料加热到一定的温度，其化学活性被有效地激发，与待测目标气体分子发生反应，从而引起气敏材料电导率的变化来实现检测目的。现有技术中用于气敏检测的单个芯片性能单一，使用的微加热器件也多以单一加热结构单元为主，而实际上，在复杂气体环境中单一的气敏传感器对不同气体的响应存在误报的缺点。由于现场检测的目标物往往不止一个，多参数、多目标物同时检测成为重大需求。目前，用于混合气体检测的气体传感器通常采用多个相同的微加热芯片单元独立排列形成传感器阵列，多个微加热芯片单元分别为对应的气敏传感材料加热，以实现对混合气体的检测。由于传感器阵列的每个微加热芯片都需单独加热，多个微加热芯片需多个加热结构，因此，器件整体的体积较大、功耗较高，无法体现MEMS器件体积小、耗能低的优势。

发明内容

本发明的目的是提供一种共片加热阵列式气体检测微芯片及制备方法，以解决混合气体检测传感器体积较大、功耗较高的问题。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种共片加热阵列式气体检测微芯片，包括微加热结构和传感结构，所述微加热结构包括硅基衬底以及设置于硅基衬底的加热层，所述加热层包括加热电极；

所述传感结构包括测量电极阵列以及生长于所述测量电极阵列上的至少一种气体敏感膜；

所述测量电极阵列设置于所述加热层，所述测量电极阵列与所述加热电极位于同一平面，通过所述加热电极进行共片加热。

进一步地，所述加热电极分布于所述加热层的中心，所述测量电极阵列分布于所述加热电极的四周。

进一步地，所述加热层的几何形状长度优选为所述加热电极所分布区域的几何形状长度的1-6倍，所述加热层的几何形状长度优选为500μm-3000μm。

进一步地，所述加热电极所分布区域的几何形状长度优选为85μm-3000μm。

进一步地，所述加热电极由加热电阻丝环绕而成，所述加热电阻丝的厚度优选为300nm-500nm，所述加热电阻丝的宽度优选为10μm-100μm。

进一步地，所述加热电阻丝之间的间距小于其宽度的两倍。

进一步地，所述加热电阻丝的长度优选为1.5mm-13mm。

进一步地，所述测量电极为叉指结构，所述测量电极的叉指间距为1μm-10μm，所述测量电极的叉指厚度优选为叉指间距的0.2倍。

进一步地，所述硅基衬底的底部设置有空腔，所述空腔的几何形状长度不大于所述加热电极所分布区域的几何形状长度的两倍。

进一步地，所述加热电极的材料为Pt、Au、Ag、W中的任意一种。

进一步地，所述气体敏感膜由气敏传感材料构成，所述气敏传感材料为WO₃、SnO₂、CuO、In₂O₃、NiO、MoO₃中的一种或多种。

本发明提供的共片加热阵列式气体检测微芯片，测量电极阵列和加热电极设置于同一平面，通过加热电极对测量电极阵列进行共片加热，即传感结构的多个气体敏感膜均由同一加热电极进行一体化加热，实现混合气体检测功能，同时缩小微芯片整体的体积，降低功耗。

本发明另一方面提供一种共片加热阵列式气体检测微芯片的制备方法，所述方法包括以下步骤：

S1)提供硅基衬底；

S2)在所述硅基衬底的同一平面上制作加热电极以及测量电极阵列；

S3)在所述测量电极阵列上生长至少一种气体敏感膜。

进一步地，步骤S2)在所述硅基衬底的同一平面上制作加热电极以及测量电极阵列，包括：

在所述硅基衬底表面制作牺牲层，通过光刻工艺在所述硅基衬底表面形成加热电极和测量电极阵列的图像，再通过蚀刻工艺将加热电极和测量电极阵列蚀刻到所述牺牲层。

进一步地，步骤S3)在所述测量电极阵列上生长气体敏感膜之前，所述方法还包括：

S21)在所述硅基衬底的底部蚀刻形成空腔。

进一步地，步骤S3)在所述测量电极阵列上生长气体敏感膜，包括：

采用滴注集成方法、气喷集成方法、提拉膜集成方法或微喷点阵集成方法在所述测量电极阵列上生长气体敏感膜。

本发明还提供一种气体传感器，包括上述的共片加热阵列式气体检测微芯片。

本发明提供的共片加热阵列式气体检测微芯片的制备方法，将加热电极和测量电极阵列沉积在同一硅基衬底的同一平面，以实现多种气敏传感材料一体化加热，提高微芯片空间利用率，缩小体积，降低功耗。另一方面，加热电极与测量电极阵列位于同一平面高度，是单层金属系统，无需在加热电极与测量电极之间制作绝缘层，简化生产工艺，降低制造成本。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施方式的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施方式，但并不构成对本发明实施方式的限制。在附图中：

图1是本发明实施方式提供的共片加热阵列式气体检测微芯片的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的共片加热阵列式气体检测微芯片的加热层的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的微加热结构的几何参数示意图；

图4是本发明实施例一提供的加热层的几何形状长度与加热电极所分布区域的几何形状长度的比值m/h与功率的关系图；

图5是本发明实施例一提供的加热层的几何形状长度与加热电极所分布区域的几何形状长度的比值m/h与热均匀度的关系图；

图6和图7是本发明实施例二提供的共片加热阵列式气体检测微芯片的加热层的布局示意图；

图8是本发明实施例三提供的共片加热阵列式气体检测微芯片的加热层的布局示意图；

图9是本发明实施例四提供的共片加热阵列式气体检测微芯片的制备方法的流程图；

图10和图11是本发明实施例提供的共片加热阵列式气体检测微芯片的温度场模拟图。

附图标记说明

10-硅基衬底，11-支撑层，12-薄膜层，13-空腔，

20-加热层，21-加热电极，22-测量电极，

23-加热电极焊盘，24-测量电极焊盘，30-传感结构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是本发明实施方式提供的共片加热阵列式气体检测微芯片的结构示意图。如图1所示，本发明实施方式提供的共片加热阵列式气体检测微芯片，包括微加热结构和传感结构30，所述微加热结构包括硅基衬底10以及设置于硅基衬底的加热层20，所述加热层20包括加热电极；所述传感结构30包括测量电极阵列以及生长于所述测量电极阵列上的至少一种气体敏感膜；所述测量电极阵列设置于所述加热层20，所述测量电极阵列与所述加热电极位于同一平面，通过所述加热电极进行共片加热。可选的，所述加热电极的材料为Pt、Au、Ag、W中的任意一种；所述气体敏感膜由气敏传感材料构成，所述气敏传感材料为WO3、SnO2、CuO、In2O3、NiO、MoO3中的一种或多种。

当在加热电极两端施加足够的电压时，由于焦耳热会达到高温，从而为传感结构30加热。为实现加热电极与测量电极阵列的几何优化，可以设计中心加热式或包覆式的几何布局。在硅基衬底10的底部设置有空腔13，空腔设计有利于微加热结构的温度保持。

实施例一

图2是本发明实施例一提供的共片加热阵列式气体检测微芯片的加热层的结构示意图。如图2所示，本发明实施例一提供的共片加热阵列式气体检测微芯片，所述加热电极21分布于所述加热层20的中心，所述测量电极阵列分布于所述加热电极21的四周。测量电极阵列包括4对测量电极22，加热电极21与测量电极22设置于硅基衬底10的同一平面，且4对测量电极22均邻近加热电极21，通过加热电极21对4对测量电极22进行共片加热。所述硅基衬底10表面设置有一对加热电极焊盘23和4对测量电极焊盘24，加热电极21的两端引出至加热电极焊盘23，所述测量电极22分别引出至对应的测量电极焊盘24。

如图3所示，m表示加热层的几何形状长度，h表示加热电极所分布区域的几何形状长度，C表示硅基衬底的空腔的几何形状长度。如图4所示，所述加热层的几何形状长度m是所述加热电极所分布区域的几何形状长度h的1-6倍。所述加热层的几何形状长度m为500μm-3000μm，所述加热电极21所分布区域的几何形状长度h为85μm-3000μm。m/h与功耗的关系如图4所示。加热电极和测量电极的布局与热均匀度相关，如图5所示，随着m/h增大，从温度中心(加热电极)到加热层边缘每微米温度梯度变化越小，尽管比值越大功率和均匀性越好，但从加工和经济效益角度考虑不宜再继续增大m/h的范围。

硅基衬底10的空腔13有利于中心排布加热电极21的加热层20达到更高工作温度，所述空腔13的几何形状长度C不大于所述加热电极21所分布区域的几何形状长度h的两倍，即0≤C/h≤2，C/h的比值取最大时，加热层20的温度能达到稳定的700℃。所述加热电极21所分布区域的几何形状长度h为85μm-3000μm，所述空腔13的几何形状长度C优选为50μm-6000μm。所述测量电极22为叉指结构(如指状或梳状的电极结构)，所述测量电极的叉指的间距为1μm-10μm。测量电极22的布局与热均匀程度相关，随着m/h增大，从温度中心到加热层边缘每微米温度梯度变化越小，根据所采用的气敏传感材料数量设计测量电极的数量，测量电极的叉指长度、叉指厚度、叉指间距(或同侧叉指电极的间距)以及气体敏感膜的厚度。测量电极的叉指长度取决于加热层的几何形状长度m以及测量电极的数量，经模拟仿真得出，当测量电极的叉指厚度为叉指间距的0.2倍时，多个测量电极共片加热的效果最佳。

所述加热电极21由加热电阻丝环绕而成，所述加热电阻丝的厚度t为300nm-500nm，所述加热电阻丝的宽度w为10μm-100μm。所述加热电阻丝之间的间距d小于其宽度w的两倍，即d＜2w。由于气敏传感材料所需加热温度最高可达到700℃，微加热结构的电阻R通常在90Ω-200Ω之间，电阻公式R＝ρ·L/S＝ρ·L/(w·t)，其中ρ表示加热电阻丝的电阻率(已知)，L表示加热电阻丝的长度，S表示加热电阻丝的截面积(S＝w·t)，w表示加热电阻丝的宽度，t表示加热电阻丝的厚度。根据电阻公式计算得到加热电阻丝L的长度范围为1.5mm-13mm。加热电阻丝环绕形成加热电极，加热电阻丝的环绕迂回拐角处设置为内圆角形状。由于拐角处为直角或锐角结构，其局部电流积聚，会导致加热电极的有效电阻增加引起温度升高现象，使加热电极的温度不均匀，因此，当加热电阻丝的拐角处为内圆角形状时，其电子积聚现象弱，可避免局部温度过高。

本实施例提供的微加热结构适用于工作温度范围在100-700℃的气敏传感材料，例如WO3、SnO2、CuO、In2O3、NiO、MoO3；传感结构涂覆一种气敏传感材料或者多种工作温度差异较小(30℃以内)的气敏传感材料时，微加热结构对传感结构的加热效果最好，传感结构产生良好的响应，检测结果更准确。例如，WO3纳米线检测硫化氢气体时的最佳工作温度为350℃，花状SnO2检测CO时最佳工作温度也为350℃，若采用传统的微加热板单个功耗为50mW-200mW，而采用本实施例提供的微加热结构和传感结构其功耗为22mW-100mW(参照图4)，远低于传统微加热板的功耗。例如，传感结构设置4组测量电极(检测4种气体)时，加热层的几何形状长度m为500μm-3000μm，而传统的微加热板的几何形状长度为1000μm-3000μm，4个微加热板阵列化联用其长度最小为4000μm，本实施例的微加热结构的尺寸最小为500μm，远小于传统的微加热板阵列。

实施例二

图6和图7是本发明实施例二提供的共片加热阵列式气体检测微芯片的加热层的布局示意图。与实施例一不同的是，实施例二中的加热层排布有一对加热电极21和六对测量电极22(可对应六种不同的气敏传感材料)，加热电极21的两端引出至加热电极焊盘23，六对测量电极22呈阵列式排布。如图6所示，加热电极21分布于测量电极22阵列的外缘。如图7所示，加热电极21分布于测量电极22阵列的中心区域。本实施例中，加热电极21对称分布在测量电极22的中心区域或外缘，保证平面测量区域受热均匀，可达到器件控温稳定均匀的效果。

实施例三

图8是本发明实施例三提供的共片加热阵列式气体检测微芯片的加热层的布局示意图。与实施例一不同的是，实施例三中的加热层排布有一对加热电极21和三对测量电极22(可对应三种不同的气敏传感材料)，加热电极21的两端引出至加热电极焊盘23，三对测量电极22呈T型排布，加热电极21分布于三对测量电极22的外缘。此外，根据待检测气体种类不同，可相应地增加或减少测量电极阵列的数量，为使加热电极引起的温度恒定，保持外加电势不变，构成加热电极的加热丝的几何布局坐标可根据测量电极数量做出相应的调整。

本发明实施例一至实施例三提供的共片加热阵列式气体检测微芯片的加热层包括一对加热电极和多对测量电极22组成的测量电极阵列，通过一对加热电极21对测量电极阵列进行共片加热，测量电极阵列和加热电极21设置于同一平面，通过加热电极21对测量电极阵列进行共片加热，即传感结构30的多个气体敏感膜均由同一加热电极21进行一体化加热，实现混合气体检测功能，同时缩小微芯片整体的体积，降低功耗。

此外，由于在微芯片封装时，需将加热电极焊盘23和测量电极焊盘24与集成电路引脚对应焊接，封装外壳时，需要通过人工键合引线将微芯片与外壳连通，若有n个微加热结构，则需要人工键合2n*n条加热电极引线。本发明实施例的微芯片采用共片加热，只需提供一组加热电流，在封装时只需人工键合2条加热电极引线，大大降低了人工操作难度，简化封装过程。

实施例四

图9是本发明实施例四提供的共片加热阵列式气体检测微芯片的制备方法的流程图。参照图1和图9，在本发明实施方式中，共片加热阵列式气体检测微芯片的制备方法包括：

S1)提供硅基衬底。

该硅基衬底10采用具有p型硼掺杂硅(Si)的SOI晶片层，SOI(Silicon-On-Insulator，即绝缘衬底上的硅)硅晶片是指在顶层硅和背衬底之间引入了一层埋氧化层(BOX)作为支撑层11，并采用等离子增强化学气相沉积的方法在硅晶片的正面和背面涂覆厚度不大于1μm的氧化硅或氮化硅薄膜层12。

S2)在所述硅基衬底的同一平面上制作加热电极以及测量电极阵列。

在所述硅基衬底表面制作牺牲层，通过光刻工艺在所述硅基衬底表面形成加热电极和测量电极阵列的图像，再通过蚀刻工艺将加热电极和测量电极阵列蚀刻到所述牺牲层。

该步骤中，通过先光刻再蒸镀的方法形成作为加热电极的加热丝、测量电极、引线和电极焊盘。具体为：在硅晶片表面旋转涂覆一层薄光刻胶膜，通过加热使光刻胶溶剂部分蒸发，然后用预先订制的掩模板精确对准；采用紫外光刻技术对光刻胶上指定区域进行曝光，通过真空蒸镀方式对其曝光的一面进行100-500nm厚的加热层金属蒸镀，且保证加热电极具有正负电极引线焊盘。将蒸镀完成的硅晶片放入丙酮溶液中浸泡4-5小时溶解掉光刻胶并冲洗掉多余的蒸镀金属，形成加热层结构。最后将硅晶片从丙酮溶液中取出，用去离子水冲洗干净，再用高纯氮吹干。

加热电极和测量电极制作完成后，在所述硅基衬底的底部蚀刻形成空腔13结构，以使加热电极和测量电极形成悬浮结构。具体为：使用光刻法构造背面与反应离子蚀刻(RIE)结合使用，除去硅晶片背面暴露的氮化硅层并深入硅片蚀刻，通过各向异性电化学湿蚀刻的晶体取向用氢氧化钾(KOH)直至埋入硅基衬底的支撑层。在硅晶片背面涂覆光刻胶后，选用特定的掩模板用紫外光刻机在硅晶片背面和正面对加热电极和测量电极相对应的区域进行曝光，再对其显影和定影，刻蚀掉窗口中的衬底硅，将加热电极和测量电极部分悬浮起来，形成如图1所示的空腔13结构。

S3)在所述测量电极阵列上生长至少一种气体敏感膜。

其中，采用滴注集成方法、气喷集成方法、提拉膜集成方法或微喷点阵集成方法在测量电极阵列上生长气体敏感膜。为了同时检测两种以上的气体，用特异性响应或广谱响应气体信号的纳米气敏传感材料制作气体敏感膜，纳米气敏传感材料为WO3、SnO2、CuO、In2O3、NiO、MoO3金属氧化物材料中的一种或多种组合，气体敏感膜的厚度为10nm-2μm。不同的测量电极上生长不同的气体敏感膜，可实现混合气体检测。

例如，由于WO3和花状SnO2的最佳工作温度同为350℃，在一对测量电极上生长WO3纳米线气体敏感膜，在另一对测量电极上生长花状SnO2气体敏感膜，可分别检测识别硫化氢和一氧化碳。其中，加热电阻丝采用Pt电阻丝，线宽w＝35μm，厚度t＝300nm，加热电阻丝的长度L＝2.5mm，电阻为114.3Ω，加热电极所分布区域的几何形状长度h为250μm，加热层的几何形状长度m范围为500μm-3000μm。在加热电极没有覆盖的区域可以根据检测需要设计测量电极的位置，将气敏传感材料沉积在测量电极上完成气体传感器的制备。

例如，气敏传感材料采用最佳工作温度为650℃-700℃的核壳状结构的三氧化钼MoO3纳米材料时，加热电阻丝采用Pt电阻丝，线宽w＝70μm，厚度t＝300nm，加热电阻丝的长度L＝8mm，电阻为181.5Ω，加热电极所分布区域的几何形状长度h为950μm，加热层的几何形状长度m可选范围950μm-3000μm，空腔的几何形状长度C＝1900μm，以实现高温需求。在加热电极没有覆盖的区域可以根据检测需要设计测量电极的位置，将气敏材料沉积在测量电极上完成气体传感器的制备。例如，根据特定的温度计算出加热电极的电阻值，根据电阻公式计算加热电阻丝的长度、厚度或宽度，具体参见实施例一。

图10和图11为本发明实施例提供的共片加热阵列式气体检测微芯片的温度场模拟图。图10所示温度场模拟图的模拟条件为：加热层的几何形状长度m＝500μm，加热电极所分布区域的几何形状长度h＝245μm，m/h＝500μm/245μm＝2，加热电阻丝的线宽w＝20μm，加热电阻丝的间距d＝50μm，加热电阻丝的厚度t＝300nm。模拟结果为：最高加热温度610.72℃，功率48mW。图11所示温度场模拟图的模拟条件为：加热层的几何形状长度m＝1000μm，空腔的几何形状长度C＝660μm，m/C＝1000μm/660μm＝1.51，加热电阻丝的线宽w＝10μm，加热电阻丝的间距d＝40μm，加热电阻丝的厚度t＝300nm。模拟结果为：最高加热温度741.5℃，功率20mW。

本发明提供的共片加热阵列式气体检测微芯片的制备方法，将加热电极和测量电极阵列沉积在同一硅基衬底的同一平面，以实现多种气敏传感材料一体化加热，提高微芯片空间利用率，缩小体积，降低功耗。另一方面，加热电极与测量电极阵列位于同一平面高度，是单层金属系统，无需在加热电极与测量电极之间制作绝缘层，简化生产工艺，降低制造成本。

本发明实施方式还提供一种气体传感器，包括上述的共片加热阵列式气体检测微芯片或采用上述的共片加热阵列式气体检测微芯片的制备方法制作的微芯片。

以上结合附图详细描述了本发明的可选实施方式，但是，本发明实施方式并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施方式的技术构思范围内，可以对本发明实施方式的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施方式的保护范围。上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施方式对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (16)

1.一种共片加热阵列式气体检测微芯片，包括微加热结构和传感结构，其特征在于，所述微加热结构包括硅基衬底以及设置于硅基衬底的加热层，所述加热层包括加热电极；

所述传感结构包括测量电极阵列以及生长于所述测量电极阵列上的至少一种气体敏感膜；

所述测量电极阵列设置于所述加热层，所述测量电极阵列与所述加热电极位于同一平面，通过所述加热电极进行共片加热。

2.根据权利要求1所述的共片加热阵列式气体检测微芯片，其特征在于，所述加热电极分布于所述加热层的中心，所述测量电极阵列分布于所述加热电极的四周。

3.根据权利要求2所述的共片加热阵列式气体检测微芯片，其特征在于，所述加热层的几何形状长度优选为所述加热电极所分布区域的几何形状长度的1-6倍，所述加热层的几何形状长度优选为500μm-3000μm。

4.根据权利要求3所述的共片加热阵列式气体检测微芯片，其特征在于，所述加热电极所分布区域的几何形状长度优选为85μm-3000μm。

5.根据权利要求2所述的共片加热阵列式气体检测微芯片，其特征在于，所述加热电极由加热电阻丝环绕而成，所述加热电阻丝的厚度优选为300nm-500nm，所述加热电阻丝的宽度优选为10μm-100μm。

6.根据权利要求5所述的共片加热阵列式气体检测微芯片，其特征在于，所述加热电阻丝之间的间距小于其宽度的两倍。

7.根据权利要求6所述的共片加热阵列式气体检测微芯片，其特征在于，所述加热电阻丝的长度优选为1.5mm-13mm。

8.根据权利要求5所述的共片加热阵列式气体检测微芯片，其特征在于，所述测量电极为叉指结构，所述测量电极的叉指间距为1μm-10μm，所述测量电极的叉指厚度优选为叉指间距的0.2倍。

9.根据权利要求3所述的共片加热阵列式气体检测微芯片，其特征在于，所述硅基衬底的底部设置有空腔，所述空腔的几何形状长度不大于所述加热电极所分布区域的几何形状长度的两倍。

10.根据权利要求1所述的共片加热阵列式气体检测微芯片，其特征在于，所述加热电极的材料为Pt、Au、Ag、W中的任意一种。

11.根据权利要求1所述的共片加热阵列式气体检测微芯片，其特征在于，所述气体敏感膜由气敏传感材料构成，所述气敏传感材料为WO₃、SnO₂、CuO、In₂O₃、NiO、MoO₃中的一种或多种。

12.一种共片加热阵列式气体检测微芯片的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1)提供硅基衬底；

S2)在所述硅基衬底的同一平面上制作加热电极以及测量电极阵列；

S3)在所述测量电极阵列上生长至少一种气体敏感膜。

13.根据权利要求12所述的共片加热阵列式气体检测微芯片的制备方法，其特征在于，步骤S2)在所述硅基衬底的同一平面上制作加热电极以及测量电极阵列，包括：

在所述硅基衬底表面制作牺牲层，通过光刻工艺在所述硅基衬底表面形成加热电极和测量电极阵列的图像，再通过蚀刻工艺将加热电极和测量电极阵列蚀刻到所述牺牲层。

14.根据权利要求12所述的共片加热阵列式气体检测微芯片的制备方法，其特征在于，所述方法还包括：

在步骤S3)之前，在所述硅基衬底的底部蚀刻形成空腔。

15.根据权利要求12所述的共片加热阵列式气体检测微芯片的制备方法，其特征在于，步骤S3)在所述测量电极阵列上生长气体敏感膜，包括：

采用滴注集成方法、气喷集成方法、提拉膜集成方法或微喷点阵集成方法在所述测量电极阵列上生长气体敏感膜。

16.一种气体传感器，其特征在于，包括权利要求1-11中任一项所述的共片加热阵列式气体检测微芯片。

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