DE102017205982A1 - Gas sensor with micromechanical membrane structure - Google Patents

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Abstract

Gassensor umfassend ein Substrat mit einem mikromechanischen Membranaufbau, wobei:
- das Substrat einen Chiprahmen umfasst,
- das Substrat wenigstens eine erste und eine zweite Membran umfasst, die voneinander beabstandet sind und mittels Stegen am Chiprahmen befestigt sind,
- wenigstens eine erste der Membranen einen Heizmäander, insbesondere einen metallischen Heizmäander, zur elektrischen Beheizung aufweist,
- wenigstens die erste Membran eine Schicht eines ersten gassensitiven Halbleitermaterials aufweist.

Figure DE102017205982A1_0000
Gas sensor comprising a substrate having a micromechanical membrane structure, wherein:
the substrate comprises a chip frame,
the substrate comprises at least a first and a second membrane, which are spaced apart from one another and are fastened to the chip frame by means of webs,
at least a first of the membranes has a heating meander, in particular a metallic heating meander, for electrical heating,
- At least the first membrane has a layer of a first gas-sensitive semiconductor material.
Figure DE102017205982A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft einen Gassensor mit mikromechanischem Membranaufbau.The invention relates to a gas sensor with micromechanical membrane structure.

Es ist bekannt, Gassensoren basierend auf Halbleitermaterialien wie Metalloxiden auf einem mikromechanischen Substraten mit Membranen aufzubauen. Solche Substrate erlauben es, die typischerweise nötigen Betriebstemperaturen von mehr als 200 °C mit einer elektrischen Leistung im Bereich zwischen 10 mW und 100 mW zu erreichen. Auch schnelle Temperaturwechsel werden dadurch ermöglicht.It is known to construct gas sensors based on semiconductor materials such as metal oxides on a micromechanical substrate with membranes. Such substrates make it possible to achieve the typically required operating temperatures of more than 200 ° C with an electrical power in the range between 10 mW and 100 mW. Even rapid temperature changes are made possible.

Die typischen Probleme von Metalloxid-Gassensoren werden auch bei mikromechanischen Substraten durch das Verwenden von mehreren Gassensoren behandelt, wobei bevorzugt Gassensoren mit verschiedenen Eigenschaften zusammen verwendet werden, um durch deren gemeinsame Signale eine verbesserte Information über das gemessene Gas zu erhalten. Dazu werden mehrere der mikromechanischen Substrate parallel verwendet, üblicherweise nahe beieinander, um Unterschiede im gemessenen Gas zu vermeiden und den Aufbau insgesamt zu verkleinern.The typical problems of metal oxide gas sensors are also addressed in micromechanical substrates by the use of multiple gas sensors, gas sensors with different properties preferably being used together to obtain improved information on the gas measured by their common signals. For this purpose, several of the micromechanical substrates are used in parallel, usually close to each other, to avoid differences in the measured gas and to reduce the overall structure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Gassensor mit mikromechanischem Membranaufbau anzugeben.The invention has for its object to provide an improved gas sensor with micromechanical membrane structure.

Diese Aufgabe wird durch einen Gassensor mit mikromechanischem Membranaufbau mit den Merkmalen von Patentanspruch 1 gelöst.This object is achieved by a gas sensor with micromechanical membrane structure having the features of patent claim 1.

Der erfindungsgemäßen Gassensor umfasst ein Substrat mit einem mikromechanischen Membranaufbau, wobei das Substrat einen Chiprahmen sowie wenigstens eine erste und eine zweite Membran umfasst, die voneinander beabstandet sind und mittels Stegen am Chiprahmen befestigt sind. Weiterhin umfasst wenigstens eine erste der Membranen eine Heizleiterbahn, insbesondere eine metallische Heizleiterbahn, zur elektrischen Beheizung. Schließlich umfasst wenigstens die erste Membran eine Schicht eines ersten gassensitiven Halbleitermaterials.The gas sensor according to the invention comprises a substrate with a micromechanical membrane structure, wherein the substrate comprises a chip frame and at least one first and one second membrane, which are spaced from each other and fixed by means of webs on the chip frame. Furthermore, at least a first of the membranes comprises a heating conductor, in particular a metallic heating conductor, for electrical heating. Finally, at least the first membrane comprises a layer of a first gas-sensitive semiconductor material.

Für die Erfindung wurde erkannt, dass eine verbesserte Integration mehrerer Sensoren, aber auch andere innovative Aufbauten besser realisierbar sind, wenn das Substrat mehrere individuelle Membranen aufweist, die gleichartig oder verschieden voneinander nutzbar sind.For the invention it was recognized that an improved integration of several sensors, but also other innovative structures are more feasible if the substrate has a plurality of individual membranes that are similar or different from each other.

Zwei Membranen sollen als separate Membranen verstanden werden, wenn ein durch festes Material führender Pfad von einer zu anderen Membran zwingend über wenigstens einen Steg führt.Two membranes are to be understood as separate membranes if a path leading through solid material necessarily leads from one membrane to another via at least one web.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert werden können, um weitere Vorteile zu erzielen.

  • - Die zweite der Membranen kann ebenfalls eine Heizleiterbahn, insbesondere eine metallische Heizleiterbahn, zur elektrischen Beheizung aufweisen. Somit ist auch diese Membran individuell beheizbar und kann somit auf einer eigenen Temperatur gehalten werden, die nicht direkt von der Temperatur der ersten Membran oder der Umgebungstemperatur abhängt.
  • - Die zweite Membran kann eine Schicht eines zweiten gassensitiven Halbleitermaterials aufweisen. Dadurch ist auch die zweite Membran als Gassensor nutzbar. Die Gassensoren der ersten und zweiten Membran sind somit innerhalb eines einzelnen Chiprahmens aufgebaut und damit besser integriert als bei der Parallelschaltung mehrerer Substrate mit jeweils einer Membran.
  • - In einer alternativen Ausgestaltung weist die zweite Membran keinen eigenen Heizmäander auf. Durch das unvermeidliche Übersprechen zwischen erster und zweiter Membran, d.h. das Mitbeheizen der zweiten Membran durch die erste, wird auch ohne eigene Beheizung auf der zweiten Membran eine Temperatur oberhalb der Raumtemperatur erreicht. Diese Temperatur kann für den Betrieb der zweiten Membran als Sensor bereits ausreihend sein, wodurch neben einer verbesserten Integration der beiden Sensoren im Gassensor zusätzlich eine Einsparung bei der Heizleistung erreicht wird.
  • - Das erste und zweite gassensitive Halbleitermaterial können unterschiedliche Materialien sein oder dasselbe Material. Beispielsweise können beide gassensitive Halbleitermaterialien Galliumoxid Ga2O3 sein. Alternativ kann eines der beiden gassensitiven Halbleitermaterialien ein anderes Metalloxid wie beispielsweise SnO2 sein. Hierdurch können die Eigenschaften der Sensoren individuell ausgewählt werden und optimal an die Verwendung angepasst werden.
  • - Die Membranen können an separaten Stegen befestigt sein. Somit ist mit anderen Worten jede der Membranen an eigenen Stegen aufgehängt.
  • - Alternativ können die Membranen an gemeinsamen Stegen befestigt sein. Dadurch vereinfacht sich der Aufbau.
  • - In einer besonderen Ausgestaltung kann die erste Membran polygonal mit wenigstens 5 Ecken oder kreisförmig oder ellipsoid geformt sein. Die zweite Membran wiederum kann bandförmig und mit einem Abstand die erste Membran wenigstens teilweise umgebend gestaltet sein. Mit anderen Worten sind die Membranen nicht gleichberechtigt nebeneinander angeordnet, sondern wenigstens annähernd konzentrisch. Hierdurch wird eine effiziente Mitbeheizung der zweiten Membran durch die erste Membran sowie eine gute Platznutzung im Substrat erreicht.
  • - Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zweite Membran als Gaskonverter oder Gaskonzentrator ausgestaltet ist. Dabei ist die Mitbeheizung der zweiten Membran durch die erste Membran vorteilhaft, da ein Gaskonverter oder Gaskonzentrator typischerweise geringere Temperaturen benötigt als der Gassensor selbst. Daher ist es besonders vorteilhaft, wenn in diesem Fall die zweite Membran keinen eigenen Heizmäander aufweist. Dadurch wird eine Verbesserung des Betriebs des Gassensors auf der ersten Membran erreicht, ohne dass ein erhöhter Bauraum beansprucht wird.
  • - Das Substrat umfasst bevorzugt wenigstens eine einkristalline Siliziumschicht, wobei die Dicke der Membranen weniger als 200 µm beträgt und wobei die Membranen einen Teil der einkristallinen Siliziumschicht umfassen. Hierdurch wird ein besonders temperaturstabiler Aufbau geschaffen, mit dem Betriebstemperaturen von mehr als 650 °C verwendet werden können.
  • - Das Substrat kann wenigstens eine Diffusionssperrschicht zur Verminderung der Oxidation der einkristallinen Siliziumschicht aufweisen, wobei die Diffusionssperrschicht wenigstens die Membranen bedeckt.
In the dependent claims further advantageous measures are listed, which can be combined with each other in order to achieve further advantages.
  • - The second of the membranes may also have a Heizleiterbahn, in particular a metallic Heizleiterbahn, for electrical heating. Thus, this membrane is also individually heated and thus can be kept at its own temperature, which does not depend directly on the temperature of the first membrane or the ambient temperature.
  • The second membrane may comprise a layer of a second gas-sensitive semiconductor material. As a result, the second membrane can also be used as a gas sensor. The gas sensors of the first and second membrane are thus constructed within a single chip frame and thus better integrated than in the parallel connection of multiple substrates, each with a membrane.
  • - In an alternative embodiment, the second membrane does not have its own Heizmäander. Due to the unavoidable crosstalk between the first and second membrane, ie the Mitbeheizen the second membrane through the first, a temperature above room temperature is achieved even without own heating on the second membrane. This temperature can already be sufficient for the operation of the second membrane as a sensor, whereby in addition to an improved integration of the two sensors in the gas sensor, a saving in the heating power is additionally achieved.
  • The first and second gas-sensitive semiconductor material may be different materials or the same material. For example, both gas-sensitive semiconductor materials may be gallium oxide Ga 2 O 3. Alternatively, one of the two gas-sensitive semiconductor materials may be another metal oxide such as SnO 2. As a result, the properties of the sensors can be selected individually and optimally adapted to the use.
  • - The membranes can be attached to separate webs. Thus, in other words, each of the membranes is suspended on its own webs.
  • - Alternatively, the membranes may be attached to common webs. This simplifies the structure.
  • In a particular embodiment, the first membrane may be polygonal with at least 5 corners or circular or ellipsoidal in shape. In turn, the second membrane can be designed band-shaped and at a distance surrounding the first membrane at least partially be. In other words, the membranes are not equally juxtaposed, but at least approximately concentric. As a result, an efficient co-heating of the second membrane is achieved by the first membrane and a good use of space in the substrate.
  • It is particularly advantageous if the second membrane is designed as a gas converter or gas concentrator. In this case, co-heating of the second membrane by the first membrane is advantageous since a gas converter or gas concentrator typically requires lower temperatures than the gas sensor itself. Therefore, it is particularly advantageous if, in this case, the second membrane does not have its own heating meander. As a result, an improvement of the operation of the gas sensor is achieved on the first membrane, without an increased space is claimed.
  • The substrate preferably comprises at least one monocrystalline silicon layer, the thickness of the membranes being less than 200 μm, and the membranes comprising a part of the monocrystalline silicon layer. As a result, a particularly temperature-stable construction is created, can be used with the operating temperatures of more than 650 ° C.
  • The substrate may comprise at least one diffusion barrier layer for reducing the oxidation of the monocrystalline silicon layer, wherein the diffusion barrier layer covers at least the membranes.

Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beiliegende Figuren. Darin zeigen schematisch:

  • 1-3 Aufsichten auf Gassensoren mit mehreren Membranen in einem einzelnen Substrat.
Further features, characteristics and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying figures. In it show schematically:
  • 1-3 Top views on gas sensors with multiple membranes in a single substrate.

1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen Gassensor 10, der auf einem Membransubstrat realisiert ist. Das Membransubstrat umfasst einen Chiprahmen 2 aus einkristallinem Silizium. Innerhalb des Chiprahmens 2 ist eine erste bis vierte Membran 3...6 angeordnet. Die Membranen 3...6 sind in diesem Ausführungsbeispiel im Wesentlichen rechteckig gestaltet und jeweils an zwei individuellen Stegen 3a...6a, 3b...6b aufgehängt. Die Stege 3a...6a, 3b...6b sind dabei nicht für kürzestmögliche Länge gestaltet, sondern laufen weitgehend geradlinig vom Chiprahmen 2 aus an einer Langseite der Membranen 3...6 entlang zu einem jeweils gegenüber liegenden Eck der Membran 3...6. Dadurch wird eine verbesserte Stabilität der Membranen 3...6 gegenüber den Effekten der thermischen Ausdehnung bei hohen Betriebstemperaturen bewirkt, da die langen Stege 3a...6a, 3b...6b eine weitere Verdrehung der Membran erlauben, ohne zu brechen. 1 shows an embodiment of a gas sensor 10 which is realized on a membrane substrate. The membrane substrate comprises a chip frame 2 made of monocrystalline silicon. Inside the chip frame 2 is a first to fourth membrane 3 ... 6 arranged. The membranes 3 ... 6 are designed substantially rectangular in this embodiment and in each case on two individual webs 3a ... 6a, 3b ... 6b hung up. The bridges 3a ... 6a, 3b ... 6b are not designed for the shortest possible length, but run largely straight from the chip frame 2 off on a long side of the membranes 3 6 along a respective opposite corner of the membrane 3 ... 6 means. This will improve the stability of the membranes 3 ... 6 causes the effects of thermal expansion at high operating temperatures, since the long webs 3a ... 6a, 3b ... 6b allow further twisting of the membrane without breaking.

In dem in 1 dargestellten Membransubstrat sind innerhalb des Chiprahmens 2 also vier Membranen 3...6 untergebracht, wodurch die Integration von vier Sensoren ermöglicht wird. Diese können gleichartig oder verschieden sein, beispielsweise kann auf der zweiten und dritten Membran 4, 5 je ein Galliumoxidsensor verwendet werden. Diese erfordern eine hohe Betriebstemperatur von beispielsweise 750 °C.In the in 1 shown membrane substrate are within the chip frame 2 So four membranes 3 ... 6, allowing the integration of four sensors. These may be the same or different, for example, on the second and third membrane 4 . 5 each a gallium oxide sensor can be used. These require a high operating temperature of, for example, 750 ° C.

Die äußeren Membranen 3, 6 können beispielsweise einen SnO2-Sensor und einen WO3-Sensor aufweisen. Diese erfordern geringere Arbeitstemperaturen von ca. 350 °C. Ein Teil der Heizleistung zur Einstellung dieser Temperaturen wird bereits durch die Beheizung der inneren Membranen 4, 5 erbracht und somit kann mit weniger Heizleistung in den äußeren Membranen gearbeitet werden.The outer membranes 3 . 6 For example, they may include a SnO2 sensor and a WO3 sensor. These require lower working temperatures of about 350 ° C. Part of the heating power to adjust these temperatures is already through the heating of the inner membranes 4 . 5 provided and thus can be worked with less heating power in the outer membranes.

2 zeigt einen zweiten Gassensor 20 mit einem anders gestalteten Membransubstrat. Das gesamte Membransubstrat ist in diesem Fall quadratisch und die generelle Ausgestaltung der Membran und der Öffnung im Chiprahmen 2 ist kreisförmig. Der zweite Gassensor 20 umfasst eine kreisförmige erste Membran 3, die im Zentrum des Membransubstrats angeordnet ist. Sie wird von drei symmetrisch, also im Abstand von 120° angeordneten Stegen 21, 22, 23 gehalten. Die Beheizung der ersten Membran 3 ist in diesem Beispiel mit Heizleitungen 24, 25, 26 in allen drei Stegen 21, 22, 23 aufgebaut, wobei die Heizleitungen nur am Rand der ersten Membran 3 entlanglaufen und diese fast vollständig umschließen. Auf diese Weise wird eine sehr gleichmäßige Beheizung der ersten Membran 3 erreicht. 2 shows a second gas sensor 20 with a differently shaped membrane substrate. The entire membrane substrate in this case is square and the general configuration of the membrane and the opening in the chip frame 2 is circular. The second gas sensor 20 includes a circular first membrane 3 which is arranged in the center of the membrane substrate. It is made of three symmetrical, so spaced 120 ° ridges 21 . 22 . 23 held. The heating of the first membrane 3 is in this example with heating cables 24 . 25 . 26 in all three jetties 21 . 22 . 23 constructed, with the heating cables only at the edge of the first membrane 3 walk along and almost completely enclose them. In this way, a very uniform heating of the first membrane 3 reached.

Um die erste Membran 3 herum sind mit einer ringartigen Strukturierung eine zweite, dritte und vierte Membran 4...6 geschaffen. Die zweite, dritte und vierte Membran 4...6 bilden dabei zusammen einen kreisförmigen Ring, der von den Stegen 21, 22, 23 durchdrungen und ebenfalls gehalten wird. Die Beheizung der zweiten, dritten und vierten Membran 4...6 ist in diesem Beispiel mit weiteren Heizleitungen 27, 28, 29 in den Stegen 21, 22, 23 aufgebaut, wobei die weiteren Heizleitungen am inneren Rand der zweiten, dritten und vierten Membran 4...6 entlanglaufen.To the first membrane 3 around are with a ring-like structuring a second, third and fourth membrane 4 ... 6 created. The second, third and fourth membrane 4 ... 6 together form a circular ring, that of the webs 21 . 22 . 23 penetrated and also held. The heating of the second, third and fourth membrane 4 ... 6 is in this example with further heating cables 27 . 28 . 29 in the jetties 21 . 22 . 23 constructed, with the other heating cables at the inner edge of the second, third and fourth membrane 4 ... 6 run along.

Auf den Membranen 3...6 sind wie im ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 Sensoren aufgebaut, die gleichartig sein können oder verschiedenartig. In jedem Fall ist ein hoher Integrationsgrad erreicht und die Beheizung der ersten, inneren Membran 3 kann für die äußeren Membranen teilweise mitverwendet werden. Je nach verwendeten Materialien ist es auch möglich, dass eine Beheizung einer der äußeren Membranen 4...6 ganz entfallen kann. In diesem Fall kann auch die Heizleitung auf diese Membran 4...6 entfallen, sofern das produktionstechnisch sinnvoll ist.On the membranes 3 ... 6 are as in the first embodiment according to 1 Built sensors that can be the same or different. In any case, a high degree of integration is achieved and the heating of the first, inner membrane 3 can be partially used for the outer membranes. Depending on the materials used, it is also possible that heating one of the outer membranes 4 ... 6 can be completely eliminated. In this case, the heating cable can also be used on this membrane 4 ... 6 are omitted if this makes sense in terms of production technology.

Ein drittes Ausführungsbeispiel für die Erfindung ist in 3 dargestellt. Das Membransubstrat eines dritten Gassensors 30 nach 3 entspricht weitgehend dem Membransubstrat nach 2. Allerdings weisen in diesem Fall die äußeren Membranen 4...6 keine Heizleitungen und auch keine Elektroden zur Aufnahme eines Sensorsignals auf, da auf den äußeren Membranen 4...6 keine Sensoren aufgebaut werden.A third embodiment of the invention is in 3 shown. The membrane substrate of a third gas sensor 30 to 3 corresponds largely to the membrane substrate according to 2 , However, in this case have the outer membranes 4 ... 6 no heating cables and no electrodes for receiving a sensor signal, as on the outer membranes 4 ... 6 no sensors are built.

Vielmehr werden auf den äußeren Membranen des dritten Gassensors 30 Gaskonverter aufgebaut. Hierzu sind diese möglichst flächig mit einem katalytisch aktiven Material bedeckt. Dieses Material kann beispielsweise Platin oder ein Metalloxid sein. Ledigloich auf der ersten Membran 3 ist wieder ein Sensor aufgebaut, der beheizt wird. Durch die indirekte Bheizung der äußeren Membranen 4...6 durch die heiße innere Membran 3 erreichen die äußeren Membranen 4...6 eine Temperatur, die bereits ausreicht für den Gaskonverter, d.h. eine Temperatur, bei der in ausreichender Menge Gasmoleküle an dem katalytisch aktiven Material reagieren. Somit wird eine hohe Integration eines Sensors für Gase mit einem Gaskonverter erreicht, bei dem zusätzlich ein vergleichsweise einfacher Aufbau und eine Energieeinsparung erreicht wird, die bei einer Mehrzahl nebeneinander liegender einzelner Substrate nicht erreichbar wäre.Rather, on the outer membranes of the third gas sensor 30 Gas converter built. For this purpose, they are as flat as possible covered with a catalytically active material. This material may be, for example, platinum or a metal oxide. Ledigloich on the first membrane 3 is again a sensor constructed, which is heated. Due to the indirect heating of the outer membranes 4 ... 6 through the hot inner membrane 3 reach the outer membranes 4 ... 6 a temperature that is already sufficient for the gas converter, ie, a temperature at which sufficient quantities of gas molecules react on the catalytically active material. Thus, a high integration of a sensor for gases is achieved with a gas converter, in which in addition a comparatively simple structure and an energy saving is achieved, which would not be achievable with a plurality of juxtaposed individual substrates.

Alternativ zum Gaskonverter können die äußeren Membranen 4...6 auch einen Gaskonzentrator aufweisen oder als solcher betrieben werden. Hierzu wird dafür gesorgt, dass die Temperatur der äußeren Membranen 4...6 so gering ist, dass Gasmoleküle daran adsorbieren. Wenn die äußeren Membranen 4...6 passiv beheizt sind, muss das durch die Beheizung der inneren Membran 3 passieren. Für einen Messbetrieb wird dann die Beheizung der ersten Membran 3 verstärkt, sodass einerseits zweckmäßig für den Sensor auf der ersten Membran 3 die richtige Betriebstemperatur herrscht und andererseits die äußeren Membranen 4...6 so heiß werden, dass die adsorbierten Gasmoleküle wieder desorbieren und somit geballt auf den Sensor treffen und dort angemessen werden. Auch hierfür wird durch den gezeigten Aufbau eine höhere Integration, bessere Funktion bei geringerem Leistungsbedarf erreicht, als das mit einer Mehrzahl nebeneinander liegender einzelner Substrate möglich wäre.As an alternative to the gas converter, the outer membranes 4 ... 6 also have a gas concentrator or operated as such. For this, it is ensured that the temperature of the outer membranes 4 ... 6 is so small that gas molecules adsorb to it. If the outer membranes 4 ... 6 passively heated, this must be done by heating the inner membrane 3 happen. For a measuring operation then the heating of the first membrane 3 reinforced, so on the one hand useful for the sensor on the first membrane 3 the right operating temperature prevails and on the other hand the outer membranes 4 ... 6 become so hot that the adsorbed gas molecules desorb again and thus hit the sensor in a concentrated manner and become adequate there. For this purpose too, a higher integration, better function with lower power requirement is achieved by the construction shown, than would be possible with a plurality of adjacent individual substrates.

Claims (11)

Gassensor (10, 20, 30) umfassend ein Substrat mit einem mikromechanischen Membranaufbau, wobei: - das Substrat einen Chiprahmen (2) umfasst, - das Substrat wenigstens eine erste und eine zweite Membran (3...6) umfasst, die voneinander beabstandet sind und mittels Stegen (3a...6a, 3b...6b, 21...23) am Chiprahmen (2) befestigt sind, - wenigstens eine erste der Membranen (3...6) eine Heizleiterbahn, insbesondere eine metallische Heizleiterbahn, zur elektrischen Beheizung aufweist, - wenigstens die erste Membran (3) eine Schicht eines ersten gassensitiven Halbleitermaterials aufweist.A gas sensor (10, 20, 30) comprising a substrate having a micromechanical membrane structure, wherein: the substrate comprises a chip frame (2), - The substrate comprises at least a first and a second membrane (3 ... 6), which are spaced apart and by means of webs (3a ... 6a, 3b ... 6b, 21 ... 23) on the chip frame (2) are attached - At least a first of the membranes (3 ... 6) has a Heizleiterbahn, in particular a metallic Heizleiterbahn, for electrical heating, - At least the first membrane (3) comprises a layer of a first gas-sensitive semiconductor material. Gassensor (10, 20, 30) nach Anspruch 1, bei dem die zweite Membran (4...6) eine Heizleiterbahn, insbesondere eine metallische Heizleiterbahn, zur elektrischen Beheizung aufweist.Gas sensor (10, 20, 30) after Claim 1 in which the second membrane (4 ... 6) has a heating conductor, in particular a metallic heating conductor, for electrical heating. Gassensor (10, 20, 30) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die zweite Membran (4...6) eine Schicht eines zweiten gassensitiven Halbleitermaterials aufweist.Gas sensor (10, 20, 30) after Claim 1 or 2 in which the second membrane (4 ... 6) has a layer of a second gas-sensitive semiconductor material. Gassensor (10, 20, 30) nach Anspruch 3, bei dem erstes und zweites gassensitives Halbleitermaterial dasselbe Material sind.Gas sensor (10, 20, 30) after Claim 3 in which the first and second gas-sensitive semiconductor materials are the same material. Gassensor (10, 20, 30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Membranen an separaten Stegen (3a...6a, 3b...6b) befestigt sind.Gas sensor (10, 20, 30) according to one of the preceding claims, in which the membranes are attached to separate webs (3a ... 6a, 3b ... 6b). Gassensor (10, 20, 30) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Membranen an gemeinsamen Stegen (21...23) befestigt sind.Gas sensor (10, 20, 30) according to one of Claims 1 to 4 , in which the membranes are attached to common webs (21 ... 23). Gassensor (10, 20, 30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die erste Membran (3) polygonal mit wenigstens fünf Ecken oder kreisförmig oder ellipsoid geformt ist.A gas sensor (10, 20, 30) according to any one of the preceding claims, wherein the first membrane (3) is polygonal in shape with at least five corners or circular or ellipsoidal. Gassensor (10, 20, 30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die zweite Membran (4...6) bandförmig und mit einem Abstand die erste Membran (3) wenigstens teilweise umgebend gestaltet ist.Gas sensor (10, 20, 30) according to one of the preceding claims, wherein the second membrane (4 ... 6) is designed band-shaped and at a distance, the first membrane (3) at least partially surrounding. Gassensor (10, 20, 30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die zweite Membran (4...6) ausgestaltet ist als Gaskonverter oder Gaskonzentrator.Gas sensor (10, 20, 30) according to one of the preceding claims, wherein the second membrane (4 ... 6) is designed as a gas converter or gas concentrator. Gassensor (10, 20, 30) nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Substrat wenigstens eine einkristalline Siliziumschicht aufweist und wobei die Dicke der Membranen weniger als 200 µm beträgt und wobei die Membranen einen Teil der einkristallinen Siliziumschicht umfassen.Gas sensor (10, 20, 30) according to one of the preceding claims, wherein the substrate has at least one monocrystalline silicon layer and wherein the thickness of the membranes less than 200 microns and wherein the membranes comprise a part of the monocrystalline silicon layer. Gassensor (10, 20, 30) nach Anspruch 10, bei dem das Substrat wenigstens eine Diffusionssperrschicht zur Verminderung der Oxidation der einkristallinen Siliziumschicht aufweist, wobei die Diffusionssperrschicht wenigstens die Membranen bedeckt.Gas sensor (10, 20, 30) after Claim 10 in which the substrate has at least one diffusion barrier layer for reducing the oxidation of the monocrystalline silicon layer, the diffusion barrier layer covering at least the membranes.
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