DE3724966A1 - Sensor - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Sensor gemäß Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Insbesondere betrifft die Erfindung einen Sensor mit einem
Paar von Sensoreinheiten, von denen eine eine Erkennungseinheit
und die andere eine Bezugseinheit ist. Der Sensor dient
vor allem zum Messen von Feuchtigkeit, Gas oder Infrarotstrahlen
und hat aufgrund seiner hohen Empfindlichkeit
ausgezeichnete Erkennungs- und Ansprecheigenschaften sowie
eine geringe Leistungsaufnahme.
Es sind bereits eine Anzahl von Feuchtigkeitssensoren bekannt.
Dabei bedienen sich Sensoren für die Feststellung der
relativen Luftfeuchtigkeit des Phänomens, daß sich der elektrische
Widerstand oder die elektrische Kapazität eines
feuchtigkeitsempfindlichen Materials in Abhängigkeit von
einer Veränderung der Feuchtigkeit oder des Wasserdampfes in
der Atmosphäre verändert. Als feuchtigkeitsempfindliches
Material sind beispielsweise ein Sinterkörper aus Metalloxiden
wie Eisenoxid (Fe2O3 oder Fe3O4), Zinnoxid (SnO2) usw.
oder ein Metalloxidfilm; ein hydrophiler Polymerfilm oder ein
Polyelektrolyt; ein Elektrolytsalz enthaltender Stoff wie
Lithiumchlorid (LiCl); und ein hygroskopisches Harz oder eine
Polymerfolie bekannt, in die leitfähige Teilchen oder Fasern
wie Kohlenstoffasern eingebettet sind. Diese Sensoren haben
jedoch Schwierigkeiten bei der Erkennung von geringen Schwankungen
des Wasserdampfes in der Atmosphäre beispielsweise
eines im Betrieb befindlichen Mikrowellenofens, also unter
erschwerten Bedingungen, bei denen die Temperatur der Atmosphäre
sich drastisch verändert. Hierfür gibt es folgende
Gründe: Wenn der Wasserdampfgehalt der zu messenden
Atmosphäre auf einem festen Wert gehalten wird und lediglich
die Temperatur der Atmosphäre steigt, dann wird die relative
Luftfeuchtigkeit in Abhängigkeit von dem Sattdampfdruck
gesenkt. Wenn aber die Temperatur der Atmosphäre stark
ansteigt, dann wird selbst trotz einer geringfügigen Erhöhung
des Wasserdampfes die Zunahme der relativen Luftfeuchtigkeit
durch die Temperaturänderung ausgeglichen, oder es kommt
sogar zu einer Herabsetzung der relativen Luftfeuchtigkeit.
Aus diesem Grunde können wesentliche Änderungen des Wasserdampfgehalts
nicht festgestellt werden. Somit ist für die
Ermittlung der Luftfeuchtigkeit bestimmter Umgebungen die
Messung der absoluten Luftfeuchtigkeit, d. h. die Feststellung
der Wasserdampfmenge vorteilhafter als die Messung der
relativen Luftfeuchtigkeit.
Es ist bereits bekannt, die Messung der absoluten Luftfeuchtigkeit
mit Vorrichtungen vorzunehmen, die die Abschwächung
von Mikrowellen aufgrund von Wasserdampf oder die Absorption
von Infrarotstrahlen aufgrund von Wasserdampf einsetzen.
Obgleich diese Vorrichtungen deswegen sehr zweckmäßig sind,
weil mit ihnen geringe Schwankungen des Wasserdampfgehaltes
selbst unter erschwerten Bedingungen wie bei dem zuvor
erwähnten starken Temperaturanstieg möglich sind, ist ihr
Aufbau unverhältnismäßig groß und teuer. Es ist andererseits
auch bereits ein Feuchtigkeitssensor bekannt, bei dem die
Wärmeleitfähigkeit gemessen wird und der hierzu ein Paar von
Thermistoren für die Messung der absoluten Luftfeuchtigkeit
aufweist, wobei die Differenz in der Wärmeleitfähigkeit von
feuchter Luft und trockener Luft gemessen wird. Dieser
Feuchtigkeitssensor ist kompakt und hat selbst unter erschwerten
Bedingungen wie bei starkem Temperaturanstieg die
Fähigkeit, den Feuchtigkeitsgehalt zu messen, er kann jedoch
bei geringen Schwankungen der Wasserdampfmenge nicht genug
Leistung abgeben, so daß er in seiner Meßempfindlichkeit und
Ansprechgeschwindigkeit nicht zufriedenstellend ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen gegenüber dem Stand der
Technik verbesserten Sensor zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Sensor der eingangs
genannten Art, der die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs
1 aufweist.
Vorzugsweise ist die Dicke der dünnen Isolierschicht ein
100 µm oder weniger.
In einer bevorzugten Ausführungsform besteht die empfindliche
Schicht aus SiC, TaN, Ge, Si, BaTiO3 oder aus einem Stoff,
der hauptsächlich zumindest eine dieser Substanzen enthält.
In einer vorteilhaften Aufgestaltung ist die Oberfläche der
empfindlichen Schicht unregelmäßig gestaltet. Vorzugsweise
hat die empfindliche Schicht ein Mäandermuster. Insbesondere
ist die Oberfläche der empfindlichen Schicht als unregelmäßiges
Muster in die darunterliegende Schicht eingeätzt, so
daß die Oberfläche der empfindlichen Schicht ebenso wie die
darunterliegende unregelmäßige Schicht unregelmäßig strukturiert
wird.
Vorzugsweise werden das Substrat und der Behälter hauptsächlich
aus Silicium oder einem Halbleiter aus den Elementen der
Gruppen III-V hergestellt.
Insbesondere wird die Elektrode aus einem Metall hergestellt,
das eine Wärmeleitfähigkeit von 100 W/m·K oder weniger hat.
Vorteilhafterweise ist das Metall Titan.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung sind die Meßeinheit und
die Bezugseinheit voneinander getrennt.
Vorteilhafterweise sind der membranartige Meßsensor und der
membranartige Bezugssensor auf einem einzigen Körper vereinigt,
indem der Meßsensor und der Bezugssensor derart
aufgebracht sind, daß der Abschnitt der empfindlichen Folie
oder Schicht des Bezugssensors luftdicht in dem hohlen Teil
des Meßsensors eingeschlossen ist.
Vorzugsweise haben der Meßsensor und der Bezugssensor dasselbe
Substrat. Insbesondere sind zwei oder mehr empfindliche
Schichten auf dem Substrat angeordnet.
Zweckmäßigerweise ist die zu messende physikalische Größe
Wasserdampf, Gas oder Infrarotstrahlen.
Mit der Erfindung ist es möglich, (1) einen kompakten und
miniaturisierten Sensor zu schaffen, der in Chargenverfahren
hergestellt werden kann, wie sie bei der Herstellung von
konventionellen Halbleitern üblich sind, oder er läßt sich
durch andere konventionelle Halbleiterherstellungsprozesse
herstellen, wobei das Chargenverfahren für die Massenherstellung
äußerst zweckmäßig ist und austauschbare, billige
Sensoren liefert; (2) einen Sensor zu schaffen, der als
Feuchtigkeitssensor des Wärmeleitfähigkeits-Typs direkt die
Wasserdampfmenge messen kann und der bekannten, zur Messung
der relativen Luftfeuchtigkeit dienenden Feuchtigkeitssensoren
dann überlegen ist, wenn sich die Temperatur der zu
messenden Atmosphäre dramatisch verändert; (3) einen Sensor
zu schaffen, bei dem eine Struktur in Form einer Mikrobrücke,
eines Kragarms oder einer Membran derart verwendet wird, daß
die Wärmeaufnahmefähigkeit des Sensors abgesenkt wird, und
wobei ferner die feuchtigkeitsempfindlichen Schichten aus
einem Material bestehen, das eine große Thermistorkonstante
besitzt, wie dies für Ge, SiC, TaN o. ä. der Fall ist, wodurch
eine hohe Empfindlichkeit, ein schnelles Ansprechen und eine
geringere Leistungsaufnahme bei der Messung von Wasserdampf
erzielt werden; (4) einen Sensor zu schaffen, der zusätzlich
zu der zuvor erwähnten Brücke, dem Kragarm oder der Membran
eine empfindliche Schicht besitzt, die auf ihrer Oberfläche
ein großes Wärmestrahlungsgebiet besitzt, so daß die Wärmeaufnahmefähigkeit
wirkungsvoll herabgesetzt wird; (5) einen
Sensor zu schaffen, der selbst bei einer Verunreinigung der
Sensoroberfläche durch äußere Substanzen wie Öl, Staub usw.
eine stabile Messung erreicht, da die zu messende physikalische
Größe durch ein physikalisches Verfahren gemessen
wird; und (6) einen Sensor zu schaffen, der gegenüber Licht
und Wärme äußerst widerstandsfähig ist und eine lange
Lebensdauer besitzt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher
erläutert; es zeigen:
Fig. 1a + 1b eine perspektivische Ansicht und einen Schnitt
durch ein Sensormikroplättchen;
Fig. 1c + 1d eine perspektivische Ansicht und einen Schnitt
durch eine Feuchtigkeitssensor mit Brücke, der aus
dem Sensormikroplättchen gemäß Fig. 1a und 1b
gebildet ist;
Fig. 2a eine perspektivische Ansicht eines Feuchtigkeitssensors
mit einem Kragarm;
Fig. 2b + 2c Schnitte entlang der Linien X-X und Y-Y in
Fig. 2a;
Fig. 3a-3c schematische Darstellungen des Ätzvorganges für
ein Sensormikroplättchen;
Fig. 4 eine Feuchtigkeits-Empfindlichkeitskurve für den
Feuchtigkeitssensor;
Fig. 5a eine perspektivische Darstellung eines Feuchtigkeitssensors
mit Membran;
Fig. 5b + 5c Schnitte durch den Feuchtigkeitssensor aus
Fig. 5a;
Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Feuchtigkeitssensors
mit Membran, bei dem ein Meßsensor
und ein Bezugssensor auf einem Körper vereinigt
sind;
Fig. 7a + 7b, 8a + 8b sowie Fig. 9 perspektivische
Darstellungen eines Teils der empfindlichen
Schicht des Sensors aus Fig. 1a;
Fig. 10 eine perspektivische Darstellung der mäanderförmigen
empfindlichen Schicht des Ausführungsbeispiels;
Fig. 11a eine perspektivische Darstellung einer Sensoreinheit
mit Kragarm;
Fig. 11b + 11c Schnitte entlang der Linien X-X und Y-Y von
Fig. 11a;
Fig. 12 eine Draufsicht auf eine Sensoreinheit mit Brücke
und mäanderförmiger empfindlicher Schicht;
Fig. 13a eine perspektivische Darstellung eines Sensors,
bei dem das Substrat der Meßsensoreinheit das
gleiche wie für die Bezugssensoreinheit ist; und
Fig. 13b einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 13a.
Ein erfindungsgemäßer Sensor besitzt zwei Sensoreinheiten,
die auf eine bestimmte Temperatur selbst erwärmt werden, von
denen eine erste Sensoreinheit der zu messenden Atmosphäre
ausgesetzt ist und eine zweite Sensoreinheit in einem
abgeschirmten Gehäuse eingeschlossen ist, welches eine bestimmte
Feuchtigkeit einschließt. Die Wärmeleitfähigkeit der
zu messenden Atmosphäre schwankt mit der Veränderung des
Wasserdampfgehalts in der Atmosphäre, was zu einem Temperaturunterschied
an der ersten Sensoreinheit gegenüber der
zweiten Sensoreinheit führt. Durch die auf dieser Temperaturdifferenz
basierenden Leistungsausgabe läßt sich der Wasserdampf
in der Atmosphäre genau messen, ohne daß er von der
Temperatur der Atmosphäre beeinflußt wird.
Die Fig. 1c und 1d zeigen einen Feuchtigkeitssensor mit
einem Si-Substrat 1, das einen hohlen Abschnitt 10 aufweist
und eine dünne Isolierschicht 2 mit einem brückenförmigen
Abschnitt besitzt, der auf dem Substrat 1 als Mirkobrücke 3
aufgebracht ist. Eine empfindliche Schicht 4 ist auf der
Mikrobrücke 3 aufgebracht, und Elektroden 5 dienen zur Messung
des elektrischen Widerstandes der empfindlichen
Schicht 4; sie sind daher an die empfindliche Schicht 4
angeschlossen. Die Herstellung der Mikrobrücke 3 erfolgt
folgendermaßen: Auf ein Si-Substrat 1, bei dem die chemische
Ätzgeschwindigkeit je nach Ausrichtung der Kristallachse
veränderlich ist, wird eine dünne Isolierschicht 2 aufgebracht,
von der letztlich ein Teil die Mikrobrücke 3 bildet
und die während des Ätzens des Substrats 1 als Maskensubstanz
dient. Sie wird durch thermische Oxidation, Vakuumdampfablagerung,
Aufsprühen oder durch chemische Dampfablagerung
gefolgt von photolithographischen, chemischen oder trockenen
Ätzverfahren gebildet. Zur mechanischen Verfestigung der
Mikrobrücke 3 ist es zweckmäßig, daß der Brückenteil sowohl
aus der Isolierschicht, als auch aus der Si-Schicht gebildet
wird, wobei der Si-Substratabschnitt von der gleichen Breite
wie der Brückenabschnitt und mit einer vorgegebenen Dicke im
Bereich der Rückseite der Isolierschicht 2 belassen wird, der
der Mikrobrücke 3 entspricht. Zu diesem Zweck wird vorher ein
Dotiermittel mit Boron in die Oberfläche des Si-Substrats mit
hoher Konzentration in den Bereich der Mikrobrücke 3 derart
eingediffundiert, daß das dotierte Gebiet während eines
anisotropen Ätzens, d. h. während des chemischen Ätzens als
Schutzschicht wirkt. Auf diese Weise wird die Mikrobrücke 3
gemäß den Fig. 1a und 1b gebildet. Danach werden die
empfindliche Schicht 4 und die Elektroden 5 auf die Mikrobrücke
3 aufgebracht. Als Isolierstoff wird SiO2, Si3N4,
Al2O3, ZrO2 usw. verwendet, die eine geringe Wärmeaufnahmefähigkeit
und eine Wärmeleitfähigkeit haben, die ähnlich der
des Si-Substrats ist. Die daraus hergestellte Isolierschicht
hat zweckmäßigerweise eine Dicke von 100 µm oder weniger.
Diese Isolierschicht kann auch als Kragarm oder einseitig
eingespannter Träger hergestellt werden.
Die Fig. 2a, 2b und 2b zeigen einen weiteren Feuchtigkeitssensor
mit einem Si-Substrat 1, das einen hohlen Abschnitt
10 und eine dünne Isolierschicht 2 mit einem Kragarmteil
6 aufweist, der sich über den hohlen Abschnitt 10
erstreckt. Eine empfindliche Schicht 4 liegt auf dem Kragarmteil
6 der Isolierschicht 2, und zwei Elektroden 5 sind an
die empfindliche Schicht 4 angeschlossen und dienen zur
Messung des elektrischen Widerstandes der empfindlichen
Schicht 4. Jede der Elektroden 5 ist rechteckförmig, kammartig
oder wellenförmig geformt. Der Kragarmteil 6 kann eine
Doppelschichtstruktur sein, die aus der Isolierschicht 2 und
dem Si-Substrat ähnlich wie die Mikrobrücke von Beispiel 1
besteht.
Die empfindliche Schicht 4 wird auf der Mikrobrücke 3 oder
dem Kragarmteil 6 durch Vakuumdampfablagerung, chemische
Dampfablagerung o. ä. gebildet, worauf ein photolithographischer
Prozeß und ein Ätzverfahren folgen, um die gewünschte
feine Struktur darin zu bilden. Das Gebiet der
dünnen Isolierschicht 2, auf der die empfindliche Schicht 4
angeordnet wird, kann anstelle der Brücken- oder Kragarmstruktur
auch eine Membran-Struktur sein.
Danach werden die dünnen Metallschichtelektroden 5 auf der
empfindlichen Schicht 4 durch Vakuumdampfablagerung, durch
Sprühen, durch chemische Dampfablagerung oder ähnlich gebildet.
Andererseits können die Elektroden 5 auch zuerst auf
der Isolierschicht 2 angeordnet werden, worauf dann die
empfindliche Schicht 4 auf der Isolierschicht 2 einschließlich
der Elektroden 5 gebildet wird, so daß sie mit den
Elektroden 5 in Kontakt gelangt. In diesem Fall wird der
Oberflächenbereich der empfindlichen Schicht 4, der mit der
Atmosphäre in Kontakt kommt, nicht durch die Elektroden 5
verringert, so daß die Wasserdampfmessung mit hoher Empfindlichkeit
durchführbar ist. Als Material für die empfindliche
Schicht kommen Ge, SiC, TaN, Si, BaTiO3 usw. in Frage, die
eine hohe Thermistorkonstante haben. Im vorliegenden Beispiel
wird Ge als Material für die empfindliche Schicht 4 verwendet.
Die Elektroden 5 sind nicht notwenigerweise so angeordnet,
daß sie auf der empfindlichen Schicht 4 einander
zugewandt sind, sondern sie können auch über und unter der
empfindlichen Schicht 4 angeordnet sein, so daß diese dazwischenliegt,
wenn der spezifische elektrische Widerstand
der empfindlichen Schicht 4 innerhalb eines bestimmten Bereichs
liegt. Die dünne Isolierschicht 21, welche die Unterseite
des Si-Substrats 1 überdeckt, verhindert, daß die
Unterseite geätzt wird. Die erwähnten Flächen des Si-Substrats
1 werden zu dem gleichen Zweck ebenfalls von einer
dünnen Isolierschicht überdeckt.
Anschließend wird das Si-Substrat einer anisotropen Ätzbehandlung
mit einem Ätzmittel unterworfen, beispielsweise
einer Lösung mit Ethylendiamin, Pyrocatechol und Wasser, und
das Ätzen des Si-Kristalls erfolgt in Richtung der bevorzugten
Kristallachse im Gebiet des Si-Substrats 1, das nicht mit
der Isolierschicht überdeckt ist, so daß die Entfernung des
Teils des Si-Substrats, der unter der Brückenstruktur der
Isolierschicht 2 erreicht wird, wie dies in den Fig. 3 bis
3c dargestellt ist. Dies führt zu einem Feuchtigkeitssensor-
Chip mit einer Mikrobrückenstruktur.
Ein Sensor mit einem Paar von Feuchtigkeitssensoreinheiten,
die nach den obigen Beispielen gebildet sind, kann als
Feuchtigkeitssensor für die direkte Messung von Wasserdampf
in einer Atmosphäre eingesetzt werden, wobei er folgendermaßen
funktioniert: Wie bereits erwähnt, ist der Sensor ein
Feuchtigkeitssensor des Wärmeleitfähigkeits-Typs, der aus
einem Paar von Feuchtigkeitssensoreinheiten aufgebaut ist und
der das Phänomen auswertet, daß die Wärmeleitfähigkeit in der
Atmosphäre, in der der Wasserdampf gemessen werden soll, in
Abhängigkeit von der Wasserdampfmenge schwankt. Eine dieser
Sensoreinheiten, nämlich eine erste Sensoreinheit, ist der zu
messenden Atmosphäre ausgesetzt, so daß eine Schwankung in
der Wasserdampfmenge der zu messenden Atmosphäre als Schwankung
der Wärmeleitfähigkeit der Atmosphäre an die Sensoreinheit
übertragen wird. Die andere Sensoreinheit, nämlich die
zweite Sensoreinheit ist in einem Behälter luftdicht eingeschlossen,
der beispielsweise trockenen Stickstoff in Gasform
enthält, so daß diese Sensoreinheit, insbesondere die empfindliche
Schicht, nicht mit dem Wasserdampf von außerhalb
des Behälters in Berührung kommt. Danach werden beide
Sensoreinheiten auf die gleiche Temperatur erwärmt. Wenn die
Wasserdampfmenge der zu messenden Atmosphäre auf einem festen
Wert gehalten wird, dann verändern sich die Temperaturen der
beiden ersten und zweiten Sensoreinheiten bei Schwankungen
der Atmosphärentemperatur in gleicher Weise. In Wirklichkeit
unterscheidet sich jedoch die Wärmeleitfähigkeit der Umgebung,
in der die erste Sensoreinheit angeordnet ist, von der
Wärmeleitfähigkeit der Umgebung, in der die zweite Sensoreinheit
liegt, und zwar in Abhängigkeit von der Wasserdampfmenge
in jeder der Umgebungen. Demnach ist die Temperaturänderung
an der ersten Sensoreinheit anders als an der zweiten
Sensoreinheit. Ferner ist die Einwirkung der Temperatur der
Umgebung der ersten Sensoreinheit auf diese erste Sensoreinheit
die gleiche wie die Einwirkung der Temperatur der
Umgebung der ersten Sensoreinheit auf die zweite Sensoreinheit,
so daß der Unterschied in der Temperaturschwankung
zwischen der ersten und zweiten Sensoreinheit von der
Wasserdampfmenge in der Atmosphäre abhängt, und auf diese
Weise kann aus der Differenz der beiden Ausgaben der zwei
Sensoreinheiten die Wasserdampfmenge festgestellt werden. Die
Ausgangssignale von den Sensoreinheiten werden als Veränderung
des elektrischen Widerstandes der empfindlichen Schicht
erhalten, die von den Temperaturschwankungen in den Sensoreinheiten
abgeleitet werden.
Da der erfindungsgemäße Sensor nach dem zuvor erwähnten
Funktionsprinzip arbeitet, muß die empfindliche Schicht auf
einem Substrat gebildet werden, das ausgezeichnete Wärmeisolierung
besitzt, damit der Sensor eine hohe Empfindlichkeit,
ein schnelles Ansprechverhalten und eine geringe
Leistungsaufnahme erreicht. Aus diesem Grund muß die Wärmeaufnahmefähigkeit
des Sensors minimiert werden, und außerdem
muß die empfindliche Schicht aus einem Material gebildet
werden, das eine hohe Thermistorkonstante besitzt. Zu diesem
Zweck wird ein feiner Verarbeitungsprozeß wie Mikrobearbeitung,
Phtolithographie, usw. verwendet, damit der Sensor nach
diesem Beispiel mit einer Struktur versehen werden kann, die
eine geringere Wärmeaufnahmefähigkeit besitzt, welche durch
bekannte Sensorstrukturen nicht erreichbar ist. Ferner wird
eine dünne Schicht aus Ge, SiC usw., die die gleiche
Thermistorkonstante wie Thermistoren für Tieftemperaturen
hat, die allgemein erhältlich sind, als empfindliches
Schichtmaterial verwendet, so daß eine überraschende Verbesserung
in der Meßempfindlichkeit, in der Ansprechgeschwindigkeit
und in der verringerten Leistungsaufnahme erzielt
wird. Fig. 4 zeigt als geschlossene Linie eine charakteristische
Kurve, welche die Beziehung der Empfindlichkeit und
der Dicke der Mikrobrücke für einen absoluten Feuchtigkeitssensor
darstellt, der eine Mikrobrückenstruktur besitzt, bei
der die empfindliche Schicht aus Ge besteht. Die Empfindlichkeit
wird durch A/B dargestellt, wobei A das Verhältnis der
Widerstandsschwankung in der ersten Sensoreinheit gegenüber
der zweiten Sensoreinheit in einer Umgebung mit bekannter
Feuchtigkeit und B das Verhältnis der Widerstandsschwankung
in einer der Sensoreinheiten, welche einen absoluten Feuchtigkeitssensor
des bekannten Wärmeleitfähigkeits-Typs darstellt,
gegenüber der anderen Sensoreinheit in der Umgebung
unter den gleichen Bedingungen wie zuvor erwähnt, bedeutet.
Die Kennlinie eines bekannten Feuchtigkeitssensors ist als
strichpunktierte Linie angegeben. Fig. 4 deutet an, daß die
Wärmeaufnahmefähigkeit des Sensors nach diesem Beispiel mit
abnehmender Dicke der Mikrobrücke sinkt und daß die Empfindlichkeit
des Sensors in diesem Beispiel mehr als 10 mal höher
als für einen bekannten Sensor ist, bei dem die Dicke der
Mikrobrücke d 10 µm beträgt.
Wie oben erwähnt, kann der Feuchtigkeitssensor nach diesem
Beispiel als ein absoluter Feuchtigkeitssensor des Wärmeleitfähigkeits-
Typs verwendet werden, der die direkte Messung des
Wasserdampfes bei hoher Meßempfindlichkeit und schnellem
Ansprechen ermöglicht. Ferner mißt dieser Sensor Wasserdampf
auf physikalische Weise, so daß diese mit Genauigkeit ohne
Beeinflussung durch Licht, Wärme, ölartige Substanzen, Staub
usw. durchgeführt werden kann, die von außen auf den Sensor
einwirken. Der Sensor ist daher in einem Mikrowellenofen
einsetzbar, in dem der Kochzustand der darin befindlichen
Lebensmittel ermittelt werden kann.
Die Fig. 5a bis 5c zeigen einen weiteren Feuchtigkeitssensor
mit einer Membranstruktur. Er wird folgendermaßen
hergestellt: Dünne Isolierschichten 2 und 21 werden auf der
Oberfläche und der Unterfläche eines Si-Substrats 1 gebildet.
Außerdem werden ähnlich dünne Isolierschichten auf den
Seitenflächen des Si-Substrats 1 gebildet. Die Isolierschicht 21
wird einer Ätzbehandlung unterworfen, um eine bestimmt
geformte und bemessene Maske für den nachfolgenden anisotropen
Ätzprozeß zu bilden. Danach wird das Si-Substrat 1 einer
anisotropen Ätzbehandlung unterworfen, um den Mittelbereich
im Boden des Si-Substrats 1 zu entfernen, der nicht mit der
Isolierschicht 21 überdeckt ist, was zu einem doppelschichtigen
Membranteil 7 führt, der aus einem Teil der Isolierschicht
2, die die Oberseite des Si-Substrats 1 überdeckt,
und dem zentralen dünnen Teil des Si-Substrats 1 besteht. Auf
den Membranteil 7 wird eine empfindliche Schicht 4 aufgebracht,
die mit bestimmter Form und Abmessung strukturiert
ist. Danach werden die kammförmigen Elektroden 5 an die
empfindliche Schicht 4 angeschlossen, was eine Feuchtigkeitssensoreinheit
ergibt.
Ein Dotiermittel wie Bor wird vorher in den Teil des
Si-Substrats 1 eindiffundiert, der dem Membranteil 7 entspricht.
Dieser bordotierte Teil des Si-Substrats wirkt als
Ätzschutzschicht für den anisotropen Ätzprozeß. Demgemäß
setzt sich der entstehende Membranteil 7 aus dem bordotierten
Teil des Si-Substrats 1 und der Isolierschicht 2 zusammen.
Die Dicke des Si-Substrats 1, die dem Membranteil 7 entspricht,
wird durch die Regulierung der Diffusion eines
Dotiermittels wie Bor usw. in das Si-Substrat 1 gesteuert, es
ist jedoch auch möglich, sie durch die Länge des anisotropen
Ätzverfahrens zu regulieren. Der Teil des Si-Substrats 1, der
dem Membranteil 7 entspricht, kann natürlich beim Ätzen
vollständig entfernt werden, um einen einschichtigen Membranteil
zu bilden, der lediglich aus der Isolierschicht 2
besteht. In diesem Fall wird kein Dotiermittel verwendet.
Dadurch läßt sich ein Feuchtigkeitssensor mit einer Membranstruktur
bilden, der eine überraschend geringere Wärmeaufnahmefähigkeit
besitzt, die bei bekannten Feuchtigkeitssensoren
des Wärmeleitfähigkeits-Typs nicht erreichbar ist.
Obgleich die Ansprecheigenschaften dieses Sensors etwas
geringer als die anderer Sensoren mit Brücken- oder Kragarmstruktur
sind, wird der Membransensor unter harten Einsatzbedingungen,
bei denen hohe Empfindlichkeit, schnelles Ansprechen,
verminderte Leistungsaufnahme und ausreichende
mechanische Festigkeit gefordert werden, deswegen bevorzugt,
weil der Membran-Typ der Brücken- und Kragarmstruktur im
Hinblick auf mechanische Festigkeit überlegen ist.
Fig. 6 zeigt einen anderen Feuchtigkeitssensor mit einer
Membranstruktur, bei dem eine erste Sensoreinheit 8, nämlich
ein Meßsensor auf einer zweiten Sensoreinheit, nämlich einem
Bezugssensor derart angeordnet ist, daß der Bereich der
empfindlichen Schicht des Bezugssensors 9 innerhalb des
Membranbereichs des Meßsensors 8 liegt, um dazwischen ein
luftdichtes System zu bilden, so daß die Atmosphäre um den
Bereich der empfindlichen Schicht des Bezugssensors 9 in einem
Hohlraum luftdicht abgeschlossen werden kann, der zwischen
dem Meßsensor 8 und dem Bezugssensor 9 liegt. Auf diese Weise
sind der Meßsensor 8 und der Bezugssensor 9 in einem Körper
untergebracht, was zu einem absoluten Feuchtigkeitssensor-
Chip führt. Dieser Aufbau eines Feuchtigkeitssensors ermöglicht
die Miniaturisierung des Sensor-Chips. Ein Vereinigungsprozeß
zum Verbinden der Sensoreinheiten 8 und 9 in
einem Körper läßt sich durch eine Chargenbehandlung für jedes
Mikroplättchen durchführen. Ferner ist dieses Verbindungsverfahren,
bei dem der empfindliche Schichtabschnitt des Bezugssensors
9 in dem zwischen dem Meßsensor 8 und dem Bezugssensor
9 gebildeten Hohlraum eingeschlossen ist, gegenüber einem
Verfahren vereinfacht, bei dem der empfindliche Schichtbereich
durch ein getrenntes Teil wie ein Behältergehäuse dichtend
eingeschlossen wird. Das Verbindungsverfahren erfordert kein
solch getrenntes Teil, so daß der erfindungsgemäße Feuchtigkeitssensor
wirtschaftlicher herstellbar ist. Die Sensoreinheiten,
die den Sensor nach diesem Beispiel bilden, werden
auf die gleiche Weise wie die Sensoren der zuvor erwähnten
Beispiele hergestellt, jedoch mit folgender Ausnahme: Bei der
Herstellung der Meßsensoreinheit 8 wird das Si-Substrat einer
anisotropen Ätzbehandlung unterworfen, um nicht nur den
Membranteil 7, sondern auch Fenster 10 für die Unterlagen der
Bezugssensoreinheit 9 zu bilden, von denen Anschlußdrähte der
Bezugssensoreinheit 9 gezogen werden. Bei der Herstellung der
Bezugssensoreninheit 9 wird ein Verbindungsmittel auf die
Oberfläche der Isolierschicht 2 der Benzugssensoreinheit 9
aufgebracht, auf der die empfindliche Schicht 4 durch
Sprühen, Vakuumdampfablagerung, chemische Dampfablagerung
oder ähnlich gebildet wird, worauf eine Ätzbehandlung zur
Entfernung des Teils des Verbindungsmittels erfolgt, der
nicht für die Verbindung der Bezugssensoreinheit 9 mit der
Meßsensoreinheit 8 benötigt wird, was zu einem strukturierten
Verbindungsmittel 11 führt. Durch das Strukturierungsverfahren
für das Verbindungsmittel wird andererseits der Teil der
Isolierschicht 2, der nicht für die Verbindung der Bezugssensoreinheit
9 mit der Meßsensoreinheit 8 benötigt wird,
durch einen Photolack oder ein ähnliches Mittel maskiert, und
dann wird das Verbindungsmittel auf die Isolierschicht 2
aufgebracht, worauf das Maskierungsmaterial entfernt wird.
Dies führt zu einem strukturierten Verbindungsmittel 11. Es
ist auch möglich, das Verbindungsmittel auf dem gesamten
Gebiet der Isolierschicht 2 aufzubringen und dann nur die
Teile des Verbindungsmittels zu entfernen, die den Trägerbereichen
der Bezugssensoreinheit 9 entsprechen. Das Verbindungsmittel
11 ist eine dünne Schicht, die aus einem verhältnismäßig
tiefschmelzenden Material wie Glas mit einem tiefen
Schmelzpunkt besteht, beispielsweise PbO usw.
Das sich ergebende Meßsensor-Mikroplättchen wird auf das
Mikroplättchen mit dem Bezugssensor gelegt, so daß die beiden
einander zugewandt sind. Sie werden durch ein Befestigungsmittel
aneinander gehalten und bei einer bestimmten Temperatur
über eine bestimmte Zeit in einer Spülgasatmosphäre aus
N2, Ar usw. gesintert, was zu einer vereinigten Hohlraumstruktur
führt, in der das Spülgas eingeschlossen ist. Danach
wird der aus den zwei Mikroplättchen gebildete, vereinigte
Körper gestanzt, um einen absoluten Feuchtigkeitssensor-Chip
zu bilden. Der nach diesem Beispiel erhaltene Feuchtigkeitssensor
ist ein superkompakter und miniaturisierter absoluter
Feuchtigkeitssensor. Ferner wird nur eine geringe Anzahl von
Sensorteilen verwendet, und das Herstellungsverfahren ist
wesentlich vereinfacht, so daß die Herstellungskosten in
überraschendem Maße gesenkt werden können.
Um einen Sensor mit hoher Empfindlichkeit, schnellem Ansprechverhalten
und minimaler Leistungsaufnahme zu erhalten,
ist die Herstellung eines Sensors mit geringerer Wärmeaufnahmefähigkeit
und hervorragender Wärmeabstrahlung erforderlich.
Hierfür liefern die obigen Beispiele Sensoren mit
Brücken-, Kragarm- oder Membranstrukturen.
Das vorliegende Beispiel beschreibt einen Sensor, dessen
empfindliche Schicht eine rauhe Oberfläche hat oder dessen
Substrat eine rauhe Oberfläche besitzt, auf der die empfindliche
Schicht gebildet ist, so daß das Wärmeabstrahlungsgebiet
des Sensors vergrößert wird und dadurch eine hervorragende
Wärmeabstrahlung erreicht ist.
Jede den zuvor erwähnten Sensor bildende Sensoreinheit ist
mit Ausnahme der Bildung der empfindlichen Schicht 4 auf die
gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt. Die empfindliche
Schicht 4 wird auf der Isolierschicht 2 durch Aufdampfen im
Vakuum, durch Aufsprühen, durch chemisches Aufdampfen usw.
gebildet und einer Feinbehandlung unterworfen, um die gewünschte
Struktur von gegebener Größe und Form gemäß Beispiel
1 zu ergeben. Anschließend wird die empfindliche
Schicht 4 photolithographisch bearbeitet und einem chemischen
oder Plasmaätzverfahren derart unterworfen, daß die Oberfläche
der empfindlichen Schicht 4 gemäß den Fig. 7 bis 9
wellenförmig wird. Diese Wellenform wird von einer Vielzahl
von trapezförmigen Vorsprüngen 41 gebildet, die gemäß Fig. 7a
unregelmäßig angeordnet sind, sowie von einer Vielzahl
von nicht dargestellten Pyramidenvorsprüngen, einer Vielzahl
von nicht dargestellten Kegelvorsprüngen oder einer Vielzahl
von ebenfalls nicht dargestellten Halbkugel-Vorsprüngen. Es
kann auch eine Wellenform 43 gemäß Fig. 8a gebildet werden,
wobei jede Welle ein flaches Dach hat. Die unregelmäßige
Form 42 oder 44 kann auch gemäß den Fig. 7b oder 8b eine
gleichmäßige Teilung haben. Anstelle der zuvor erwähnten
Verarbeitung der empfindlichen Schicht kann die Oberfläche
der Isolierschicht 2 oder, wenn die Brückenstruktur von dem
Substratteil und der Isolierschicht 2 gebildet wird, die
Oberfläche des Substrats 1 bearbeitet und dann die empfindliche
Schicht 4 darauf aufgebracht werden, so daß die
empfindliche Schicht 4 zu einem ungleichmäßigen Muster mit
gleichförmiger Teilung gemäß Fig. 9 geformt wird. Die
empfindliche Schicht 4 kann auch photolithographisch oder
chemisch oder durch physikalisches Ätzen zu einem Zickzackmuster
oder einem Mäandermuster von gegebener Reihenbreite
und Reihenabstand gemäß Fig. 100 verarbeitet werden. Die
Fig. 11a bis 11c zeigen eine Sensoreinheit, bei der die
empfindliche Schicht 4 ein Mäandermuster auf dem von einem
Teil der Isolierschicht 2 gebildeten Kragarm 15 aufweist. Um
die empfindliche Schicht 4 zu einem Mäandermuster zu formen,
ist auch möglich, zuerst die Oberfläche des Teils des
Substrats 1, auf dem die empfindliche Schicht 4 letztlich
geformt wird, zu einem unregelmäßigem Muster zu verformen und
danach die empfindliche Schicht 4 darauf aufzubringen, was zu
einer mäanderförmigen empfindlichen Schicht führt. Die empfindliche
Schicht kann aus Stoffen mit großer Thermistorkonstanten
wie Ge, SiC, TaN usw., hergestellt werden. Die
empfindliche Schicht dieses Beispiels besteht aus Ge. Dünnschichtelektroden
5 sind so angeordnet, daß sie mit der
empfindlichen Schicht 4 in der gleichen Weise wie beim
Beispiel 2 in Kontakt stehen. Wenn die empfindliche Schicht 4
zu einem Mäandermuster geformt ist, dann werden die Stützbereiche
20, die so angeordnet sind, daß sie an die empfindliche
Schicht 4 gemäß Fig. 12 angeschlossen werden, als
Elektroden verwendet.
Danach wird das Si-Substrat einer anisotropen Ätzbehandlung
mit einem Ätzmittel unterworfen, das beispielsweise eine
Lösung mit Ethylendiamin, Pyrocatechol und Wasser ist, und
das Ätzen des Si-Kristalls erfolgt in Richtung der bevorzugten
Kristallachse in dem Bereich des Si-Substrats 1, der
nicht mit der Isolierschicht bedeckt ist, so daß der Teil des
Si-Substrats unter der Brückenstruktur der Isolierschicht 2
entfernt wird, was zu einem Chip mit Feuchtigkeitssensoreinheiten
führt, der eine Mikrobrückenstruktur aufweist, bei der
die Unregelmäaßigkeit der Oberfläche der empfindlichen
Schicht den Wärmeableitbereich groß macht.
Dieses Beispiel schafft eine weitere Feuchtigkeitssensoreinheit,
welche die gleiche Struktur wie die von Beispiel 3 hat,
jedoch mit der Ausnahme, daß die Oberfläche der empfindlichen
Schicht 4 durch ein Präzisionsbearbeitungsverfahren zu einer
unregelmäßigen Form gestaltet wird. Die unregelmäßige Form
der empfindlichen Schicht 4 und ihre Bildung entsprechen
denen der empfindlichen Schicht des Beispiels 5.
Dieses Beispiel nennt Stoffe für die Elektroden der Feuchtigkeitssensoreinheit,
beispielsweise nach Beispiel 1. Die Elektroden
5, die beispielsweise kammförmig hergestellt sind,
werden aus Metallen gemacht, die eine geringe Wärmeleitfähgkeit
wie Titan usw. besitzen, und zwar beispielsweise durch
Elektronenstrahl-Dampfablagerung, Vakuumdampfablagerung,
Sprühen usw.
Die Wärmeleitfähigkeit von SiO2, das ein typisches Isolierschichtmaterial
ist, beträgt 1,4 W/m·K und die Wärmeleitfähigkeiten
von Ag, Cu, Au und Al, die typische Stoffe für
die auf der Isolierschicht gebildeten Elektroden sind,
betragen 428, 403, 319 bzw. 236 W/m·K. Wenn ein Stoff mit
geringer Wärmeleitfähigkeit, d. h. Titan o. ä., dessen Wärmeleitfähigkeit
20 W/m·K beträgt, für die Elektroden der
Sensoreinheit verwendet wird, dann ist die Wärmeaufnahmefähigkeit
reduziert, und dadurch wird die Einheit optimal zur
Verwendung in einer Sensoreinheit mit Brücke, Kragarm oder
Membran.
Die elektrische Leitfähigkeit eines Metalls ist im allgemeinen
proportional zur Wärmeleitfähigkeit des Metalls. Die
elektrische Leitfähigkeit von Titan o. ä., dessen Wärmeleitfähigkeit
extrem gering ist, ist ebenfalls extrem gering, und
daher ist der elektrische Widerstand von Elektroden aus Titan
o. ä. höher als von Elektroden aus Aluminium o. ä. Da jedoch
der elektrische Widerstand einer empfindlichen Schicht aus
Germanium usw. bemerkenswert groß ist, ist der Widerstand für
Titan o. ä. vernachlässigbar. Da ferner Titan einen hohen
Schmelzpunkt hat und bei Wärme stabil ist und da die
Hafteigenschaften von Titan an der Isolierschicht aus SiO
o. ä. hervorragend sind, kann der Sensor nach diesem Beispiel
mit Elektroden aus Titan oder ähnlich eine außergewöhnliche
Zuverlässigkeit erreichen.
Die Fig. 13a und 13b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel
für einen Sensor, bei dem zwei empfindliche Schichten 4
auf dem gleichen Substrat 1 angeordnet sind. Eine empfindliche
Schicht 4 gehört zu der Meßsensoreinheit 8 und die
andere empfindliche Schicht 4 zu der Bezugssensoreinheit 9.
Der empfindliche Schichtabschnitt der Bezugssensoreinheit 9
ist in einem Gehäuse 60 luftdicht eingeschlossen. Die Oberseite
des Substrats 1 ist geätzt, um einen Hohlraum zu
bilden, in den das Gehäuse 60 eingesetzt und mit dem
Substrat 1 durch Glas mit geringem Schmelzpunkt oder durch
ein Bindemittel verbunden wird. Das Verbinden des Gehäuses 60
mit dem Substrat 1 läßt sich auch durch das Anlegen eines
elektrischen Feldes (Hochfrequenz) erreichen. Das Herstellungsverfahren
für diesen Sensor entspricht den zuvor erwähnten
Beispielen.
Obgleich das Substrat und/oder das Gehäuse aus Silicium
hergestellt sind, können sie auch aus einer Halbleiterverbindung
gemacht sein, die aus Elementen der Gruppen III-V wie
GaAs bestehen.
Die zuvor erwähnten Beispiele beschreiben lediglich Feuchtigkeitssensoren.
Die Erfindung ist jedoch auf eine Vielzahl von
Sensoren wie Gassensoren, Infrarotstrahlungssensoren usw.
anwendbar. Wenn der erfindungsgemäße Sensor als Gassensor
eingesetzt wird und nur auf ein bestimmtes Gas anspricht,
dann wird eine spezifisch gasdurchlässige Membran auf der
empfindlichen Schicht und/oder in Entlüftungsöffnungen des
Gehäuses vorgesehen. Es kann auch eine Gasauswahlsäule
verwendet werden, wie sie bei der Gaschromatographie Verwendung
findet. Das in dem Gehäuse einzuschließende Gas kann in
Abhängigkeit von dem zu messenden Gas ausgewählt werden. Das
Gehäuse kann natürlich ein Vakuum enthalten.
Wenn auf die empfindliche Schicht Blattgold o. ä. aufgedampft
oder auf ähnliche Weise aufgebracht wird, kann der sich dabei
ergebende Sensor als Infrarotstrahlensensor verwendet werden.
Bei der Messung von Infrarotstrahlen wird die empfindliche
Schicht im Gegensatz zu dem zuvor erwähnten Feuchtigkeitssensor
nicht erwärmt. Eine Erhöhung der Temperatur der
empfindlichen Schicht durch die Einstrahlung der Infrarotstrahlen
wird festgestellt.
Da Infrarotstrahlen Silicium durchsetzen, müssen aus Silicium
bestehende Sensorteile wie das Gehäuse mit einer Infrarotstrahlen
reflektierenden Schicht abgedeckt werden.
Wenn ferner eine Anzahl von empfindlichen Schichten auf dem
gleichen Substrat gebildet wird, dann läßt sich ein Sensor
erhalten, bei dem ein Feuchtigkeitssensor und ein Gassensor
auf einem einzigen Substrat vorhanden sind.
Claims (15)
1. Sensor mit einem Paar von Sensoreinheiten, von denen eine
eine Meßsensoreinheit und die andere eine Bezugssensoreinheit
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßsensoreinheit
ein Substrat mit einem hohlen Teil aufweist und
eine dünne Isolierschicht mit einer Brücke, einem Kragarm
oder einer Membran auf dem Substrat, eine auf der Brücke,
dem Kragarm oder dem Membranteil der dünnen Isolierschicht
gebildete empfindliche Schicht und ein Paar von
mit der empfindlichen Schicht in Kontakt stehende Elektroden
besitzt, daß der empfindliche Schichtbereich einer
zu messenden Atmosphäre derart ausgesetzt ist, daß sich
der elektrische Widerstand der empfindlichen Schicht mit
einer Änderung der physikalischen Größe der zu messenden
Atmosphäre verändert; und daß die Bezugssensoreinheit ein
Substrat mit einem hohlen Teil aufweist sowie eine dünne
Isolierschicht mit einer Brücke, einem Kragarm oder einer
Membran auf dem Substrat, eine auf der Brücke, dem
Kragarm oder dem Membranteil der dünnen Isolierschicht
angeordnete empfindliche Schicht und ein Paar von mit der
empfindlichen Schicht in Kontakt stehende Elektroden
besitzt, wobei der empfindliche Schichtbereich derart in
einem Abschirmgehäuse eingeschlossen ist, daß der elektrische
Widerstand der empfindlichen Schicht nicht durch
eine Veränderung in der physikalischen Größe der Atmosphäre
außerhalb des Gehäuses beeinflußt wird, so daß
die absolute physikalische Größe der zu messenden Atmosphäre
von der Ausgabeleistung des Sensors basierend
auf einer Differenz zwischen dem elektrischen Widerstand
der Meßsensoreinheit und der Bezugssensoreinheit bestimmt
wird.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Dicke der dünnen Isolierschicht 100 µm oder weniger ist.
3. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
empfindliche Schicht aus SiC, TaN, Ge, Si, BaTiO3 oder
einem Stoff gebildet ist, der im wesentlichen zumindest
einen dieser Stoffe enthält.
4. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche der empfindlichen Schicht zu
einer unregelmäßigen Struktur geformt ist.
5. Sensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
empfindliche Schicht in eine Mäanderstruktur gebracht
ist.
6. Sensor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche der empfindlichen Schicht zu einer
unregelmäßigen Form geätzt ist.
7. Sensor nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Oberfläche der Schicht, über der die empfindliche
Schicht aufgebracht ist, eine unregelmäßige Form derart
aufweist, daß die Oberfläche der empfindlichen Schicht,
die auf der unregelmäßig geformten Oberflächbe der
darunterliegenden Schicht aufgebracht ist, in eine unregelmäßige
Form hat.
8. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Substrat und das Gehäuse hauptsächlich
aus Silicium oder einer Halbleiterverbindung aus Elementen
der Gruppen III-V bestehen.
9. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Elektrode aus einem Metall besteht, das
eine Wärmeleitfähigkeit von 100 W/m·K oder weniger hat.
10. Sensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
Metall Titan ist.
11. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Meßsensoreinheit und die Bezugssensoreinheit
voneinander getrennt sind.
12. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Meßsensoreinheit des Membran-
Typs und eine Bezugssensoreinheit des Membran-Typs auf
einem Substrat dadurch gebildet sind, daß die Meßsensoreinheit
auf die Bezugssensoreinheit derart aufgebracht
ist, daß der Bereich der empfindlichen Schicht der
Bezugssensoreinheit in dem Hohlraum der Meßsensoreinheit
abgedichtet eingeschlossen ist.
13. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßsensoreinheit und die Bezugssensoreinheit das gleiche
Substrat haben.
14. Sensor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwei
oder mehrere empfindliche Schichten auf dem Substrat
angeordnet sind.
15. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
physikalische Größe durch Wasserdampf, Gas oder durch
Infrarotstrahlen dargestellt wird.
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