KR20230095814A - 방사선 소스 디바이스 - Google Patents

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안드레아스 알마이어
루드비크 하이처
클라우스 엘리안
토르스텐 마이어
시루스 가레마니
옌스 폴
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Abstract

방사선 소스 디바이스는 적어도 하나의 멤브레인 층, 전자기 또는 적외 방사선을 방출하도록 구성된 방사선 소스 구조체, 기판 및 스페이서 구조체를 포함하며, 기판 및 적어도 하나의 멤브레인은 챔버를 형성하며, 챔버 내의 압력은 챔버 외부의 압력 이하이며, 방사선 소스 구조체는 적어도 하나의 멤브레인 층과 기판 사이에 배열된다.

Description

방사선 소스 디바이스{RADIATION SOURCE DEVICE}
본 개시내용의 실시예들은 방사선 소스 디바이스, 예를 들어, 열 방사선(적외 방사선)과 같은 전자기 또는 적외 방사선을 방출하기 위한 방사선 소스 디바이스에 관한 것이다. 본 개시내용의 추가적인 실시예들은 방사선 소스 디바이스를 포함하는 PAS(PAS = 광음향 분광(photoacoustic spectroscopy)) 가스 센서에 관한 것이다. 추가적인 실시예들은 저전력 PAS 히터에 관한 것이다.
잡음, 사운드, 온도 또는 가스들과 같은, 환경 파라미터들의 검출은 모바일 단말기들, 국내 자동화 시스템들 및 자동차 부문과 같은, 다양한 애플리케이션 영역들에서 점점 더 중요해지고 있다. 특히, 가스 센서들은 예를 들어, 공기 오염, 오염 또는 중요한 이벤트들로 인한 유해한 가스 농도들을 검출하기 위해, 더욱 더 중요한 역할을 하고 있다. 따라서, 저렴하고 항상 이용 가능하고 접속된 센서들에 의한 환경에서의 가스 검출은 미래에 다가올 주제이다.
환경에서 공기 질을 모니터링하는 분야에는, 여러 유형들의 가스-감지 개념들, 예를 들어, 비-분산 적외선(NDIR) 센서들 및 광-음향 센서들(PAS = 광음향 분광)이 있다. 센서는 종종 특정의 파장을 가진 적외선 광에 의한 매질 내의 가스 분자들의 여기의 효과에 기반한다. 전형적인 PAS 센서는 열 이미터와 같은 방사선 소스, 파장 선택을 위한 필터 엘리먼트들, 검출기 및 샘플 영역을 포함하며, 여기서, 방사선 소스와 검출기 사이의 광이 환경 가스와 상호작용한다.
그러나, 예를 들어, PAS 센서들에 이용되는 전자기 방사선 소스들 또는 적외 방사선들 소스들(예를 들어, 열 이미터들)과 같은, 현재 가용 방사선 소스들은 높은 제조 비용들을 유발하고 열악한 열 방사선 출력을 갖는다. 구체적으로 설명하면, 방사선 소스(예를 들어, PAS 센서)에 의해 환경의 가스(예를 들어, CO2) 함량을 측정할 수 있는, PAS 센서(예를 들어, CO2 센서)는 현재 패키지 내의 패키지로서 실현된다. 이에 의해, 방사선 소스가 기밀 밀봉된 패키지에 위치되고, 그 다음에, 측정 체적의 패키지에 위치된다. Bragg 필터를 광학 필터로서 포함하는 방사선 소스(예를 들어, PAS 이미터)의 패키지는 제조하는데 비싸며 패키지는 기밀 밀봉에 대한 문제들이 있는 것으로 알려져 있다. 게다가, 방사선(예를 들어, 전자기 또는 적외 방사선) 출력/수율이 낮다.
따라서, 가스 센서들의 분야에서 더 적은 제조 비용들을 초래하고 향상된 방사선 출력을 갖는 방사선 소스의 접근법이 요구되고 있다.
이러한 요구는 독립항 제1항에 따른 방사선 소스에 의해 해결될 수 있다.
방사선 소스의 특정의 구현예들은 종속항들에 정의된다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 디바이스(예를 들어, 전자기 방사선 소스 디바이스 또는 적외 방사선 소스 디바이스, 예컨대 열 이미터 디바이스)는 적어도 하나의 멤브레인 층, 전자기 또는 적외 방사선을 방출하도록 구성된 방사선 소스 구조체, 기판, 및 기판과 멤브레인 층 사이에 배열된 스페이서 구조체를 포함하며, 기판, 적어도 하나의 멤브레인 층 및 스페이서 구조체는 챔버를 형성하며, 챔버 내의 압력은 챔버 외부의 압력 이하이며, 방사선 소스 구조체는 적어도 하나의 멤브레인 층과 기판 사이에 배열된다.
일 실시예에 따르면, 가스 센서(예를 들어, 광음향 분광 가스 센서 또는 비-분산 적외선, NDIR, 가스 센서)는 전자기 또는 적외 방사선을 방출하기 위한 방사선 소스 디바이스; 목표 가스를 가지며 방사선 소스 디바이스에 의해 방출된 적외 방사선의 전자기에 대한 광학 상호작용 경로를 제공하는 측정 체적; 및 측정 체적 내의 목표 가스와의 방출된 전자기 또는 적외 방사선의 광학 상호작용에 기초하여 검출기 출력 신호를 제공하기 위한 음향 트랜스듀서 또는 직접 열 검출기를 포함하며, 방사선 소스 디바이스는 적어도 하나의 멤브레인 층, 전자기 또는 적외 방사선을 방출하도록 구성된 방사선 소스 구조체, 기판, 및 기판과 멤브레인 층 사이에 배열된 스페이서 구조체를 포함하며, 기판, 적어도 하나의 멤브레인 층 및 스페이서 구조체는 챔버를 형성하며, 챔버 내의 압력은 챔버 외부의 압력 이하이며, 방사선 소스 구조체는 적어도 하나의 멤브레인 층과 기판 사이에 배열된다.
본원에서 첨부 도면들을 참조하여 실시예들을 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른, 실리콘 기판을 갖는 방사선 소스 디바이스의 개략 단면도를 나타낸다.
도 2는 일 실시예에 따른, 유리 기판 및 이미터 출력을 향상시키는 반사체를 갖는 방사선 소스 디바이스의 개략 단면도를 나타낸다.
도 3은 일 실시예에 따른, 실리콘 기판 및 광학 필터를 갖는 방사선 소스 디바이스의 개략 단면도를 나타낸다.
도 4는 일 실시예에 따른, 유리 기판, 광학 필터, 및 이미터 출력을 향상시키는 반사체를 갖는 방사선 소스 디바이스의 개략 단면도를 나타낸다.
도 5는 일 실시예에 따른, 실리콘 기판, 광학 필터, 및 이미터 출력을 향상시키는 반사체를 갖는 방사선 소스 디바이스의 개략 단면도를 나타낸다.
도 6은 2개의 멤브레인 층들을 갖는 일 실시예에 따른, 방사선 소스 디바이스의 개략 단면도를 나타낸다.
도 7은 예시적인 방사선 소스 구조체의 개략 평면도를 나타낸다.
도 8은 도 6의 방사선 소스 디바이스에서 도 7의 방사선 소스 구조체의 구현예의 개략도를 나타낸다.
도 9는 다른 예시적인 방사선 소스 구조체의 개략적인 3차원 뷰를 나타낸다.
도 10은 일 실시예에 따른, MEMS 가스 또는 유체 센서의 개략 단면도를 나타낸다.
도면들을 이용하여 본 실시예들을 좀더 상세히 설명하기 전에, 도면들 및 명세서에서, 동일한 엘리먼트들 및 동일한 기능성 및/또는 동일한 기술적 또는 물리적 효과를 갖는 엘리먼트들은 일반적으로 동일한 참조 번호들이 제공되거나 또는 동일한 이름으로 식별되므로, 상이한 실시예들에 예시된 이들 엘리먼트들 및 이들의 기능성의 설명은 상호 교환 가능하거나 또는 상이한 실시예들에서 서로 적용될 수 있다는 점에 주목한다.
다음의 설명에서, 실시예들이 자세하게 설명되며, 그러나, 실시예들은 매우 다양한 방사선 소스들에서 구현될 수 있는 다수의 적용 가능한 개념들을 제공하는 것으로 이해되어야 한다. 설명된 특정 실시예들은 단지 본 개념을 구현 및 이용하는 특정의 방법들을 예시하며, 실시예들의 범위를 제한하지 않는다. 실시예들의 다음 설명에서, 동일한 기능성을 갖는 동일한 또는 유사한 엘리먼트들 또는 엘리먼트들에는 동일한 참조 부호가 제공되거나 또는 동일한 이름으로 식별되며, 동일한 참조 번호로 제공되거나 또는 동일한 이름으로 식별되는 엘리먼트들의 반복 설명은 전형적으로 생략된다. 다음의 설명에서, 복수의 세부사항들이 본 개시내용의 실시예들의 보다 완전한 설명을 제공하기 위해 개시된다.
그러나, 다른 실시예들이 이들 구체적인 세부사항들 없이도 실시될 수 있음은 통상의 기술자에게 명백할 것이다. 다른 경우, 널리 공지된 구조 및 디바이스들은 본원에서 설명되는 예들을 모호하게 하는 것을 피하기 위해 자세하게 보다는 블록도 형태로 도시된다. 게다가, 본원에서 설명되는 상이한 실시예들의 특징들은 달리 구체적으로 언급되지 않는 한, 서로 결합될 수 있다.
엘리먼트가 다른 엘리먼트에 "접속된" 또는 "커플링된" 것으로 언급될 때, 다른 엘리먼트와 직접 접속되거나 또는 커플링될 수 있거나, 또는 중간 엘리먼트들이 존재할 수 있는 것으로 이해해야 한다. 반대로, 엘리먼트가 다른 엘리먼트에 "직접" 접속된, "접속된" 또는 "커플링된" 것으로 지칭될 때, 중간 엘리먼트들이 없다. 엘리먼트들 사이의 관계를 기술하는데 이용되는 다른 용어들은 유사한 방식(예를 들어, "사이에" 대 "사이에 직접", "인접한" 대 "직접 인접한", 및 "상에" 대 "상에 직접", 등)으로 해석되어야 한다.
상이한 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해, 도면들은 데카르트 좌표계 x, y, z를 포함하며, 여기서, x-y 평면은 기판의 제1 메인 표면 영역에 대응하며, 즉 평행하며(= 기준 평면 = x-y 평면), 여기서, 기준 평면(x-y 평면)에 대한 수직 상향 방향은 "+z" 방향에 대응하며, 기준 평면(x-y 평면)에 대한 수직 하향 방향은 "-z" 방향에 대응한다. 다음의 설명에서, 용어 "측방향"은 x- 및/또는 y-방향에 평행한, 즉 x-y 평면에 평행한 방향을 의미하며, 여기서, 용어 "수직"은 z-방향에 평행한 방향을 의미한다.
다음의 설명에서, 엘리먼트의 두께는 일반적으로 이러한 엘리먼트의 수직 치수를 표시한다. 도면들에서, 상이한 엘리먼트들은 반드시 축척대로 도시되지 않는다. 따라서, 특정의 엘리먼트들의 두께들, 예를 들어, 독립형 멤브레인, 반도체 기판, 절연층, 고농도 도핑된 반도체 층 및/또는 디스크-형 열 스프레더 구조의 두께들은 축척대로 도시되지 않을 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른, 방사선 소스 디바이스(1)의 개략 단면도를 나타낸다. 방사선 소스 디바이스는 예를 들어, 전자기 방사선 소스 디바이스 또는 적외 방사선 소스 디바이스, 예컨대 열 이미터 디바이스일 수 있다. 예를 들어, 도 1에 나타낸 디바이스는 저전력 이미터 히터일 수 있다. 도 1에서, 도면 평면이 본질적으로 x-z 평면에 평행하므로, 상이한 층들은 본질적으로 x-y 평면에 평행하게 연장된다.
방사선 소스 디바이스(1)는 멤브레인 층(2), 전자기 또는 적외 방사선을 방출하도록 구성된 방사선 소스 구조체(3), 스페이서 구조체(4) 및 기판(5)을 포함하며, 멤브레인 층(2), 스페이서 구조체(4) 및 기판(5)은 챔버(6)를 형성하며, 챔버(6) 내의 압력은 챔버(6) 외부(7)의 압력 이하이며, 방사선 소스 구조체(3)는 멤브레인 층(2)와 기판(5) 사이에 배열된다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 따르면, 기판(5)은 실리콘 산화물 층(11)이 스페이서 구조체(4)와 실리콘 층(10) 사이에 배열되도록, 반도체 층(10) 및 반도체 층(10) 상에 배열된 산화물 층(11)을 포함하는 기판 층 스택일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 구조체(3)에 의해 방출되는 전자기 또는 적외 방사선은 열 방사선일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 구조체(3)는 열 이미터 구조일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 멤브레인 층(2)은 전자기 또는 적외 방사선에 대해 적어도 부분적으로 투과성일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 멤브레인 층(2), 스페이서 구조체(4) 및 기판(5)에 의해 형성되는 챔버(6)는 기밀(gas-tight)일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 챔버(6) 내의 압력은 예를 들어, 진공과 같은, 300 mbar 미만이다.
일 실시예에 따르면, 스페이서 구조체(4)는 전기적 비-전도성 재료를 포함할 수 있다.
예를 들어, 스페이서 구조체(4)는 실리콘-산화물, 실리콘-질화물, 유리 및 세라믹 중 적어도 하나를 포함하거나 또는 이로 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 구조체(3)는 챔버(6)에서 독립형일 수 있으며 스페이서 구조체(4)에 의해 측방향으로 지지될 수 있다. 예를 들어, 방사선 소스 구조체(3), 또는 더 정확하게는, 방사선 소스 구조체(3)의 방사선 소스 기판은 스페이서 구조체(4)에 측방향으로 부착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 구조체(3)는 방사선 소스 구조체(3)와 멤브레인 층(2) 사이에 둘러싸인 챔버(6)의 제1 체적 부분(9-1)과, 방사선 소스 구조체(3)와 기판(5) 사이에 둘러싸인 챔버(6)의 제2 체적 부분(9-2) 사이에 통기 홀을 형성하는 천공(8)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 1의 방사선 소스 디바이스(1)는 실리콘 상의 진공 적외선 이미터일 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른, 방사선 소스 디바이스(1)의 개략 단면도를 나타낸다. 도 2에서, 도면 평면이 본질적으로 x-z 평면에 평행하므로, 상이한 층들은 본질적으로 x-y 평면에 평행하게 연장된다.
도 1의 방사선 소스 디바이스(1)와는 대조적으로, 도 2의 방사선 소스 디바이스(1)의 기판(5)은 유리 층(12) 및 반사체 층(13)을 포함한다. 이에 의해, 반사체 층(13)은 반사체 층(13)이 스페이서 구조체(4)와 유리 층(12) 사이에 배열되도록, 유리 층(12) 상에 배열될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 반사체 층(13)은 방사선 소스 구조체(3)에 의해 반사체 층(13)의 방향(예를 들어, -z-방향)으로 방출되는 전자기 방사선을 멤브레인 층(2)(예를 들어, z-방향) 측으로 반사하도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 방사선 소스 디바이스(1)의 전자기 방사선 출력(예를 들어, 열 방사선 출력)이 향상될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 반사체 층(13)은 금을 포함하거나 또는 이로 구성될 수 있다. 대안적으로, 반사체 층(13)은 또한 알루미늄 또는 은을 포함하거나 또는 이로 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 2의 방사선 소스 디바이스(1)는 유리 상의 진공 적외선 이미터일 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른, 방사선 소스 디바이스(1)의 개략 단면도를 나타낸다. 도 3에서, 도면 평면이 본질적으로 x-z 평면에 평행하므로, 상이한 층들은 본질적으로 x-y 평면에 평행하게 연장된다.
도 1의 방사선 소스 디바이스(1)와는 대조적으로, 도 3의 방사선 소스 디바이스(1)는 멤브레인 층(2) 상에 배열된 광학 필터 층(15)을 추가적으로 포함한다.
일 실시예에 따르면, 광학 필터 층(15)은 Bragg 필터일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광학 필터 층(15)은 광학 파장 선택 필터일 수 있다.
예를 들어, 광학 파장 선택 필터는 원하는 애플리케이션(예를 들어, CO2, 또는 임의의 다른 관심 가스)에 대해 파장 범위(예를 들어, IR, 시각, 등)를 선택하도록 적응될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 3의 방사선 소스 디바이스(1)는 광학 필터를 갖는 실리콘 상의 진공 적외선 이미터일 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른, 방사선 소스 디바이스(1)의 개략 단면도를 나타낸다. 도 4에서, 도면 평면이 본질적으로 x-z 평면에 평행하므로, 상이한 층들은 본질적으로 x-y 평면에 평행하게 연장된다.
도 2의 방사선 소스 디바이스(1)와는 대조적으로, 도 4의 방사선 소스 디바이스(1)는 멤브레인 층(2) 상에 배열된 광학 필터 층(15)을 추가적으로 포함한다.
일 실시예에 따르면, 광학 필터 층(15)은 Bragg 필터일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 광학 필터 층(15)은 광학 파장 선택 필터일 수 있다.
예를 들어, 광학 파장 선택 필터는 원하는 애플리케이션(예를 들어, CO2, 또는 임의의 다른 관심 가스)에 대해 파장 범위(예를 들어, IR, 시각, 등)를 선택하도록 적응될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 4의 방사선 소스 디바이스(1)는 광학 필터 및 적외선 출력을 향상시키는 반사체를 갖는 유리 상의 진공 적외선 이미터일 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른, 방사선 소스 디바이스(1)의 개략 단면도를 나타낸다. 도 5에서, 도면 평면이 본질적으로 x-z 평면에 평행하므로, 상이한 층들은 본질적으로 x-y 평면에 평행하게 연장된다.
도 1 또는 도 3의 방사선 소스 디바이스(1)와는 대조적으로, 기판(5)은 반사체 층(13)을 추가로 포함한다. 반사체 층(13)은 실리콘 층(10) 아래에 배열될 수 있거나, 또는 다시 말해서, 실리콘 층(10)은 반사체 층(13) 상에 배열될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 반사체 층(13)은 방사선 소스 구조체(3)에 의해 반사체 층(13)의 방향(예를 들어, -z-방향)으로 방출되는 전자기 방사선을 멤브레인 층(2)(예를 들어, z-방향) 측으로 반사하도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 방사선 소스 디바이스(1)의 전자기 방사선 출력(예를 들어, 열 방사선 출력)이 향상될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 반사체 층(13)은 금을 포함하거나 또는 이로 구성될 수 있다. 대안적으로, 반사체 층(13)은 또한 알루미늄 또는 은을 포함하거나 또는 이로 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 5의 방사선 소스 디바이스(1)는 광학 필터 및 적외선 출력을 향상시키는 반사체를 갖는, 실리콘 상의 진공 적외선 이미터일 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른, 방사선 소스 디바이스(1)의 개략 단면도를 나타낸다. 도 6에서, 도면 평면이 본질적으로 x-z 평면에 평행하므로, 상이한 층들은 본질적으로 x-y 평면에 평행하게 연장된다.
도 1의 방사선 소스 디바이스(1)와 비교하여, 도 6의 방사선 소스 디바이스(1)는 2개의 멤브레인 층들(2-1 및 2-2)을 포함하며, 방사선 소스 구조체(3)는 2개의 멤브레인 층들(2-1 및 2-2) 사이에 배열된다.
구체적으로, 방사선 소스 디바이스(1)는 제1 멤브레인 층(2-1), 전자기 또는 적외 방사선을 방출하도록 구성된 방사선 소스 구조체(3), 스페이서 구조체(4) 및 제2 멤브레인 층(2-2)을 포함하며, 제1 멤브레인 층(2-1), 스페이서 구조체(4) 및 제2 멤브레인 층(2-2)은 챔버(6)를 형성하며, 챔버(6) 내의 압력은 챔버(6) 외부(7)의 압력 이하이며, 방사선 소스 구조체(3)는 제1 멤브레인 층(2-1)과 제2 멤브레인 층(2-2) 사이에 배열된다. 방사선 소스 디바이스(1)는 예를 들어, 실리콘 층(10) 및 실리콘 산화물 층(11)을 포함하는 기판(5)을 더 포함할 수 있으며, 스페이서 구조체(4)는 기판(5) 상에 배열된다. 이에 의해, 기판(5)은 제2 멤브레인 층(2)에 인접한 영역에 개구(16)를 포함할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른, 방사선 소스 구조체(예를 들어, 열 이미터 구조)(3)의 개략 평면도를 나타낸다. 도 7에서, 도면 평면은 본질적으로 x-y 평면에 평행하다. 방사선 소스 구조체(3)는 방사선 소스 기판(22)에 의해 지지되는 독립형 방사선 소스 멤브레인(20)을 포함한다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 독립형 방사선 소스 멤브레인(예를 들어, 열 이미터 멤브레인)(20)은 측방향 연장부 중앙 섹션(20-1), 전도성(= 전기 전도성) 중간 섹션(20-2) 및 경계 섹션(20-3)을 포함하며, 전도성 중간 섹션(20-2)은 중앙 섹션(20-1)을 측방향으로 둘러싸며 중앙 섹션(20-1)으로부터 전기적으로 분리된다. 전도성 중간 섹션(20-2)은 절연 재료로 캡슐화된 전도성(= 전기 전도성) 반도체 재료를 포함한다. 경계 섹션(20-3)은 중간 섹션(20-2)을 적어도 부분적으로 둘러싸며 전도성 중간 섹션(20-2)으로부터 전기적으로 분리되며, 천공(24)은 경계 섹션(20-3)을 통해 형성된다.
다시 말해서, 방사선 소스 기판(22)에 의해 지지되는 독립형 방사선 소스 멤브레인(20)은 3개의 섹션들, 즉, 예를 들어, 방사선 소스 기판(22)에 의해 지지되는, (내부) 중앙 섹션(20-1), 전도성 중간 섹션(20-2) 및 (외부) 경계 섹션(20-3)으로 분할(= 파티셔닝)될 수 있다. 경계 섹션(20-3)은 방사선 소스 기판(22)에 기계적으로 본딩될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 경계 영역(20-3) 내의 천공(44)은 독립형 멤브레인(20)에 통기 홀 또는 복수의 통기 홀들을 형성한다. 천공(24)은 경계 섹션(20-3)을 통해 통기 경로를 형성한다. 천공(24)의 통기 홀(들)은 독립형 방사선 소스 멤브레인(20)의 양면에서 환경 분위기들 사이의 가스 통기를 가능하게 한다. 따라서, 독립형 방사선 소스 멤브레인(20)의 양면에서 환경 분위기들 사이의 대기압 차이가 평준화되거나 또는 균형을 이룰 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전도성 중간 섹션(20-2)은 중앙 섹션(20-1)에 의해 분리된 분기된 전류 경로를 형성한다. 도 7에 예시적으로 나타낸 바와 같이, 전도성 중간 섹션(20-2)은 활성화된 상태(= 중간 섹션(20-2)의 전기 통전(energization)) 동안 중앙 섹션(20-1)으로/이를 통해 또한 확산할 수 있는 열을 발생하는 클램핑-영역-형상 또는 링-형상 엘리먼트를 형성할 수 있다. 따라서, 중앙 섹션(20-1) 및 중간 섹션(20-2)은 열을 열(예를 들어, 적외선) 방사선의 형태로 방출 또는 발산하는 결과적인 가열 구조 또는 가열 엘리먼트를 함께 형성할 수 있다. 따라서, 가열된 링-형상 전도성 중간 섹션(20-2)은 가열 구조에서 상대적으로 균일한 온도 프로파일을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 독립형 멤브레인의 전도성 중간 섹션(20-2)은 독립형 방사선 소스 멤브레인(20)의 적어도 2개의 에지 영역들(25-1, 25-2) 사이에 연장된다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 측방향 대향 에지 영역들(25-1, 25-2)은 경계 섹션(20-3)을 횡단 또는 브릿지하여 개별 와이어링 구조 또는 콘택 패드(21)에 도달할 수 있다. 와이어링 구조(21)는 예를 들어, 본드 와이어들에 의해, 제어 및/또는 공급 유닛에 외부 전기 접속을 위한 본딩 영역을 제공하도록 배열될 수 있다. 와이어링 구조(21)는 낮은 접촉 저항을 제공하기 위해 구리, 알루미늄, 텅스텐, 금, 백금 및/또는 티타늄 재료 또는 이들 재료들 중 적어도 2종의 적층 스택을 포함할 수 있다.
도 8은 도 6의 방사선 소스 디바이스(1)에서 도 7의 방사선 소스 구조체(3)의 구현예의 개략도를 나타낸다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 도 7의 방사선 소스 구조체(3)는 방사선 소스 구조체(3)가 제1 멤브레인 층(2-1)과 제2 멤브레인 층(2-2) 사이에 배열되도록, 도 6의 방사선 소스 디바이스(1)의 스페이서 구조체(4)에 측방향으로 부착될 수 있다. 보다 구체적으로, 방사선 소스 구조체(3)의 방사선 소스 기판(22)은 방사선 소스 구조체(3)의 방사선 소스 멤브레인(20)이 2개의 멤브레인 층들(2-1 및 2-2) 및 스페이서 구조체(4)에 의해 형성되는 챔버(6)에서 독립되도록, 스페이서 구조체(4)에 측방향으로 부착될 수 있다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 방사선 소스 구조체(3)의 4지점 접속(또는, kelvin 클램프)이 저항 결정 및 히터 제어에 이용될 수 있다. 이에 의해, 고정자가 고정자 핀 및 제2 비아를 통해 히터-링 단자로 구현될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 히터는 2개의 힘 핀들(force pins)로 힘 상태에서 능동적으로 구동될 수 있으며 동시에 2개의 감지 핀들 상에서 정확하게 감지될 수 있다.
일 실시예에 따르면, PAS 히터는 진공 가능 패키지에 통합될 수 있으며, 진공 패키지의 최하부 또는 후면은 반사 층을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스(예를 들어, 적외선 이미터)는 진공 가능 패키지에 통합될 수 있으며, 추가적으로 반사 층은 열 방사선(예를 들어, 적외 방사선)의 출력/수율을 향상시키기 위해 통합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스는 진공 가능 패키지에 중간 층으로서 제조될 수 있다. 이에 의해, 질화물 스택(층(D0))이 히터로서 구현될 수 있으므로, 질화물 스택이 진공에서 2개의 비아들에 의해 작동될 수 있다. 또, (예를 들어, Bosch 에칭에 의해 획득된) 캐비티는 생략될 수 있다. 후면을 SiOX까지 에칭한 후, 금 층이 반사체로서 뿌려질 수 있다(도 4 및 도 5 참조).
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 디바이스는 더 작은 치수들을 가능하게 한다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 디바이스는 추가적인 패키지를 필요로 하지 않는다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 디바이스 진공에 의해 열 문제들을 해결한다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 디바이스는 반사체로 인해 향상된 열 방사선(예를 들어, 적외 방사선) 출력/수율을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 디바이스는 패키징 비용들을 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 디바이스는 향상된 성능을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 디바이스는 향상된 안정성 및 수명 기간을 제공한다.
도 9는 다른 예시적인 방사선 소스 구조체(예를 들어, 열 이미터 구조)(3)의 개략적인 3차원 뷰를 나타낸다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 가열 에너지가 예를 들어, 화살표 IR의 방향으로 방출된다. 본원에 예시된 방사선 소스 구조체(3)는 멤브레인 배열이 도입된 방사선 소스 기판과 같은 추가적인 엘리먼트들 없이 3차원 표현으로 개략적으로 예시된다. 방사선 소스 구조체(3)는 예를 들어, 2개의 방사선 소스 멤브레인들(예를 들어, 열 이미터 멤브레인들)(32 및 34)(예를 들어, 제1 방사선 소스 멤브레인(32) 및 제2 방사선 소스 멤브레인(34))로 형성되는, 멤브레인 스택과 같은, 멤브레인 배열을 포함한다. 이들 멤브레인들(32 및 34)은 평행하게/실질적으로 평행하게 그리고 서로에 대해 중첩하는, 즉 적어도 부분적으로 중첩하거나 또는 바람직하게는 합동인(congruent) 방식으로 배열된다. 이 시점에서, 설령 멤브레인들(32 및 34)이 사변형 형상으로 예시되더라도, 이들은 물론, 원형 형상 또는 어떤 다른 자유형 형상을 또한 가질 수 있음을 유의해야 한다. 멤브레인들(32 및 34) 둘 모두는 서로 이격되므로, 중간 공간(33)이 이들 사이에 형성되며, 중간 공간은 예를 들어, 전기 절연 재료로 충전될 수 있다.
멤브레인들(32 및 34) 각각은 각각 가열 경로(32a 및 34a)의 형태인 가열 엘리먼트를 포함한다. 제1 멤브레인(32)과 연관된 제1 가열 경로(32a)는 예를 들어, 본원에 예시된 U-형상과 같은 임의의 형상을 따라, 또는 연관된 제1 멤브레인(32) 상에 또는 그 내에 구불구불한 형상을 따라, 연장된다. 이와 유사하게, 제2 가열 경로(34a)도 마찬가지로 임의의 형상을 가진 연관된 멤브레인(34)의 표면을 따라 연장된다. 가열 경로들(32a 및 34a) 둘 모두는 이들이 비-중첩하는 방식으로 배열되도록 측방향 관점에서 형상화된다.
가열 경로들(32a 및 34a) 각각은 전도성이고(예를 들어, 금속화 또는 도핑됨), 전압(예를 들어, DC 또는 AC)에 의한 여기 시에 전용 온도 프로파일을 방출하며, 상기 온도 프로파일은 원칙적으로 도체들(32a 및 34a)의 형상을 따른다. 하나의 평면이 아닌, 개개의 가열 경로들(32a 및 34a)을 갖는 복수의 평면들이 제공되고 상기 가열 경로들이 또한 서로에 대해 공간적으로 오프셋되는 방식으로 놓여 있다는 사실에 의해, 방사선 소스 구조체(3)의 방출 표면에서, 예를 들어, 멤브레인(32)의 표면에서, 방향 IR로의 방출 시, 균일한 온도 분포가 개개의 온도 분포들의 중첩의 결과로서 달성된다.
도 10은 일 실시예에 따른, MEMS 가스 센서(50)의 개략 단면도를 나타낸다. 방사선 소스(1)와 관련되는, 상기 평가들은 도 10의 방사선 소스(= radiation source)(1)에 동일하게 적용 가능하다. 본 맥락에서, 실시예들은 예를 들어, 환경 분위기에 존재할 수 있는 가스 또는 가스 성분의 검출 및 감지에 관한 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, MEMS 가스 센서(50)는 PAS 센서(PAS = 광음향 분광)로서 배열될 수 있으며, PAS 센서는 전자기 또는 적외 방사선(예를 들어, 열 방사선)(52)을 방출하기 위한 방사선 소스(1)를 포함할 수 있으며, 목표 가스(GT)를 가지며 방출된 전자기 또는 적외 방사선(52)에 대한 광학 상호작용 경로(56)를 제공하는 측정 체적(54)을 포함할 수 있으며, 측정 체적(54) 내의 목표 가스(GT)와의 방출된 전자기 또는 적외 방사선(52)의 광학 상호작용에 기초하여 검출기 출력 신호(SOUT)를 제공하기 위한 음향 트랜스듀서/열 검출기(58)를 포함할 수 있다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 방사선 소스(1) 및 음향 트랜스듀서(58)는 상호 측정 체적(= 캐비티)(54) 내부에 배열된다.
캐비티(54)는 캐비티(54) 내의 목표 가스(GT)와의, 중심 파장(λ0)을 갖는 전자기 또는 적외 방사선(52)의 상호작용을 위한 광학 상호작용 경로(56)를 제공하도록 배열되며, 캐비티(54)는 예를 들어, 하우징(62)의 적어도 하나의 액세스 개구(60)를 통해서, 목표 가스 성분을 포함하는 환경 가스에 대해 액세스 가능하다. 도 10에 일 예로서 나타낸 바와 같이, 개구(60)는 먼지 멤브레인, 입자 멤브레인, 분자 필터, 음향 투과성인 멤브레인과 같은, 보호 멤브레인(61)에 의해 덮여질 수 있다. 또, 가스 센서(50)는 환경 가스용 확산기(63)를 포함할 수 있다.
가스 센서(50)는 PAS 구성의 MEMS 가스 센서(MEMS = 마이크로-전기기계 시스템)로 형성될 수 있다. 캐비티(54)는 도파관 또는 반사 하우징으로 형성될 수 있으며, 형상화된 구조적 하우징 벽들(= 캐비티 벽들) 상의 금속 층들과 같은, 반사 코팅들은 방출된 방사선을 상호작용 경로를 통해 반사들에 의해 안내할 수 있다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 캐비티(54)는 하우징(62)으로 형성된다.
방출된 방사선(52)의 특정의 파장은 검출될 개별 가스 또는 가스 조성물, 즉 소위 분석 또는 목표 가스(GT)에 대해 설정될 수 있다. 이미터 구조(1)는 전자기 또는 적외 방사선(52)을 간헐적으로 또는 주기적으로 방출하도록 구성될 수 있다. 따라서, 목표 가스를 포함하는, 환경 가스 내부 측정 캐비티(54)는 간헐적으로 방출된 전자기 또는 적외 방사선을 흡수하고, 결과적으로, 가스들이 방출된 전자기 또는 적외 방사선에 대한 반응으로 간헐적으로 또는 주기적으로 가열 및 냉각된다. 측정 캐비티(54) 내부의 가스의 흡수 및 관련된 가열 및 냉각은 압력 내부 캐비티(54)의 교번적인 증가 및 감소를 발생할 수 있다. 이들 압력 변동들은 음향 트랜스듀서(58), 예를 들어, MEMS 마이크로폰에 의해 검출될 수 있다. 가스들에 의한 방출된 전자기 또는 적외 방사선의 흡수의 양 및 캐비티(54) 내부의 관련된 압력 변동들은 가스 내부 캐비티(54)의 종류에 의존할 수 있으며, 개별 목표 가스(GT) 및 그의 농도에 따라 변할 수 있다. 각각의 목표 가스(GT)는 특성 흡수 스펙트럼을 포함할 수 있다, 즉 방출된 전자기 또는 적외 방사선(52)에 응답하여 특성 압력 변동들을 유발할 수 있다. 상기 특성 흡수 스펙트럼은 또한 가스-특정 지문으로서 지칭될 수 있다. 따라서, 음향 트랜스듀서(58)가 개별 목표 가스(GT)에 대한 특성일 수 있는 신호를 기록할 수 있으므로, 이에 의해 음향 트랜스듀서(58)가 개별 목표 가스(GT)를 검출 및 식별할 수 있다.
단독으로 또는 본원에서 설명되는 특징들 및 기능들과 조합하여 이용될 수 있는, 추가적인 실시예들 및 양태들이 설명된다.
일 실시예에 따르면, PAS 히터는 진공 가능 패키지에 통합될 수 있으며, 진공 가능 패키지의 최하부 또는 후면은 반사 층을 갖는 유리 웨이퍼를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, (예를 들어, 방사선 소스 디바이스의) 최하부 층은 금 반사체를 통합하기 위한 유리 층으로 구현될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 구조체(예를 들어, 적외선 이미터)는 진공 가능 패키지에 통합될 수 있다. 이에 의해, 반사 층을 제조하기 위해 열 증발에 의해 유리를 코딩하기 위해, 캐리어 재료로서 유리가 선택될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본원에서 설명되는 방사선 소스 디바이스는 향상된 적외 방사선 및/또는 성능의 증가를 제공한다.
일 실시예에 따르면, 본원에서 설명되는 방사선 소스 디바이스는 CO2 가스 센서에서 구현될 수 있다.
후속하여, 자체로 또는 위에 설명된 실시예들과 조합하여 구현될 수 있는 추가적인 실시예들이 설명된다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 디바이스는 적어도 하나의 멤브레인 층, 전자기 또는 열 방사선을 방출하도록 구성된 방사선 소스 구조체, 기판 및 스페이서 구조체를 포함하며, 기판, 적어도 하나의 멤브레인 층 및 스페이서 구조체는 챔버를 형성하며, 챔버 내의 압력은 챔버 외부의 압력 이하이며, 방사선 소스 구조체는 적어도 하나의 멤브레인 층과 기판 사이에 배열된다.
일 실시예에 따르면, 기판은 반도체 층 및 반도체 층 상에 배열된 산화물 층을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 기판은 반사체 층을 포함하며, 반도체 층은 반사체 층 상에 배열된다.
일 실시예에 따르면, 기판은 유리 층 및 반사체 층을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 디바이스는 멤브레인 층 상에 배열된 광학 필터 층을 더 포함한다.
일 실시예에 따르면, 광학 필터 층은 광학 파장 선택 필터이다.
예를 들어, 광학 파장 선택 필터는 원하는 애플리케이션(예를 들어, CO2, 또는 임의의 다른 관심 가스)에 대해 (IR, 시각, 등) 파장 범위를 선택하도록 적응될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 구조체는 챔버에서 독립되어 있으며, 스페이서 구조체에 측방향으로 지지된다.
일 실시예에 따르면, 스페이서 구조체는 전기 비-전도성 재료를 포함한다.
예를 들어, 스페이서 구조체는 실리콘-산화물, 실리콘-질화물, 유리 및 세라믹 중 적어도 하나를 포함하거나 또는 이로 구성될 수 있다.
예를 들어, 기판, 적어도 하나의 멤브레인 층 및 스페이서 구조체에 의해 형성되는 스페이서 구조체/챔버는 기밀이다.
일 실시예에 따르면, 전자기 또는 적외 방사선은 열 방사선이다.
일 실시예에 따르면, 멤브레인 층은 전자기 방사선에 대해 적어도 부분적으로 투과성이다.
일 실시예에 따르면, 챔버 내의 압력은 300 mbar 미만이다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 디바이스는 방사선 소스 구조체와 멤브레인 층 사이에 둘러싸인 챔버의 제1 체적 부분과, 방사선 소스 구조체와 기판 사이에 둘러싸인 챔버의 제2 체적 부분 사이에 통기 홀을 형성하는 천공을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 구조체는 방사선 소스 기판에 의해 지지되는 독립형 방사선 소스 멤브레인을 포함하며, 방사선 소스 기판은 스페이서 구조체에 부착된다.
예를 들어, 독립형 방사선 소스 멤브레인은 측방향 연장부 중앙 섹션, 전기 전도성 중간 섹션 및 경계 섹션(및 광학 방사률을 최적화하도록 적응된 층 또는 구조)을 포함하며, 전도성 중간 섹션은 중앙 섹션을 측방향으로 둘러싸며 중앙 섹션으로부터 전기적으로 분리되며, 전도성 중간 섹션은 절연 재료로 캡슐화된 전도성 반도체 재료를 포함하며, 경계 섹션은 중간 섹션을 적어도 부분적으로 둘러싸며 전도성 중간 섹션으로부터 전기적으로 분리되며, 천공은 경계 섹션을 통해 형성되며, 가열 섹션은 방사선 섹션으로부터 적어도 부분적으로 열적으로 분리된다.
일 실시예에 따르면, 방사선 소스 구조체는 방사선 소스 기판, 적어도 하나의 방사선 소스 멤브레인, 제1 가열 경로 및 제2 가열 경로를 포함하며, 적어도 하나의 방사선 소스 멤브레인, 제1 가열 경로 및 제2 가열 경로는 방사선 소스 기판의 상이한 평면들에 배열된다.
일 실시예에 따르면, 가스 센서는 전자기 또는 적외 방사선을 방출하기 위한 방사선 소스 디바이스; 목표 가스를 가지며 방사선 소스 디바이스에 의해 방출되는 전자기 또는 적외 방사선에 대한 광학 상호작용 경로를 제공하는 측정 체적; 및 측정 체적 내의 목표 가스와의 방출된 전자기 또는 적외 방사선의 광학 상호작용에 기초하여 검출기 출력 신호를 제공하기 위한 음향 트랜스듀서 또는 직접 열 검출기를 포함한다. 이에 의해, 방사선 소스 디바이스는 적어도 하나의 멤브레인 층, 전자기 또는 적외 방사선을 방출하도록 구성된 방사선 소스 구조체, 기판 및 스페이서 구조체를 포함하며, 기판, 스페이서 구조체 및 적어도 하나의 멤브레인 층은 챔버를 형성하며, 챔버 내의 압력은 챔버 외부의 압력 이하이며, 방사선 소스 구조체는 적어도 하나의 멤브레인 층과 기판 사이에 배열된다.
일부 양태들이 장치의 상황에서 특징들로서 설명되었지만, 이러한 설명이 또한 방법의 대응하는 특징들의 설명으로서 간주될 수 있음은 명백하다. 일부 양태들이 방법의 상황에서 특징들로서 설명되었지만, 이러한 설명이 또한 장치의 기능성에 관한 대응하는 특징들의 설명으로서 간주될 수 있음은 명백하다.
전술한 상세한 설명에서, 다양한 특징들이 본 개시내용을 간소화할 목적으로 예들에서 함께 그룹화됨을 알 수 있다. 이 개시내용의 방법은 청구된 예들이 각각의 청구항에서 명시적으로 인용되는 것보다 더 많은 특징들을 요구한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되어서는 안된다. 대신, 다음 청구범위가 반영하는 바와 같이, 기술요지는 단일 개시 예의 모든 특징들보다 더 적을 수 있다. 따라서, 다음의 청구범위는 이에 의해 상세한 설명에 통합되며, 각각의 청구항은 그 자체로 별개의 예로서 존재할 수 있다. 각각의 청구항은 그 자체로 별개의 예로서 존재할 수 있지만, 종속항이 청구항들에서 하나 이상의 다른 청구항들과의 특정의 조합을 인용할 수 있지만, 다른 예들은 또한 서로 다른 종속항의 기술요지와 종속항의 조합 또는 다른 종속 또는 독립항들과 각각의 특징의 조합을 포함할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 이러한 조합들은 특정의 조합이 의도되지 않는 것으로 언급되지 않는 한, 본원에서 제안된다. 더욱이, 또한 이 청구항이 독립항에 직접 종속되지 않더라도 임의의 다른 독립항에 대한 청구항의 특징들을 포함하도록 의도된다.
특정의 실시예들이 본원에서 예시되고 설명되었지만, 다양한 대안 및/또는 균등 구현예들이 본 실시예들의 범위로부터 일탈함이 없이 도시 및 설명된 특정 실시예들을 대체할 수 있음을 통상의 기술자는 알 수 있을 것이다. 본 출원은 본원에서 설명된 특정 실시예들의 임의의 적응들 또는 변형들을 포괄하기 위한 것이다. 따라서, 실시예들이 단지 청구범위 및 이의 균등물들에 의해서만 제한되도록 의도된다.

Claims (15)

  1. 방사선 소스 디바이스(1)로서,
    적어도 하나의 멤브레인 층(2);
    전자기 또는 적외 방사선을 방출하도록 구성된 방사선 소스 구조체(3);
    기판(5); 및
    상기 기판(5)과 상기 멤브레인 층(2) 사이에 배열된 스페이서 구조체(4)
    를 포함하며,
    상기 기판(5), 상기 적어도 하나의 멤브레인 층(2) 및 상기 스페이서 구조체(4)는 챔버(6)를 형성하며, 상기 챔버(6) 내의 압력은 상기 챔버(6) 외부(7)의 압력 이하이며,
    상기 방사선 소스 구조체(3)는 상기 적어도 하나의 멤브레인 층(2)과 상기 기판(5) 사이에 배열되는, 방사선 소스 디바이스(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판(5)은 반도체 층(10), 및 상기 반도체 층(10) 상에 배열된 산화물 층(11)을 포함하는, 방사선 소스 디바이스(1).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판(5)은 반사체 층(13)을 포함하며, 상기 반도체 층(10)은 상기 반사체 층(13) 상에 배열되는, 방사선 소스 디바이스(1).
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판(5)은 유리 층(12) 및 반사체 층(13)을 포함하는, 방사선 소스 디바이스(1).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 방사선 소스 디바이스(1)는 상기 멤브레인 층(2) 상에 배열된 광학 필터 층(15)을 더 포함하는, 방사선 소스 디바이스(1).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광학 필터 층(15)은 광학 파장 선택 필터인, 방사선 소스 디바이스(1).
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스페이서 구조체(4)는 전기 비-전도성 재료를 포함하는, 방사선 소스 디바이스(1).
  8. 제1항에 있어서,
    상기 방사선 소스 구조체(3)는 상기 챔버(6)에서 독립되어 있으며, 상기 스페이서 구조체(4)에 의해 측방향으로 지지되는, 방사선 소스 디바이스(1).
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전자기 또는 적외 방사선은 열 방사선인, 방사선 소스 디바이스(1).
  10. 제1항에 있어서,
    상기 멤브레인 층(2)은 전자기 방사선에 대해 적어도 부분적으로 투과성인, 방사선 소스 디바이스(1).
  11. 제1항에 있어서,
    상기 챔버(6) 내의 압력은 300 mbar 미만인, 방사선 소스 디바이스(1).
  12. 제1항에 있어서,
    상기 방사선 소스 구조체(3)는 상기 방사선 소스 구조체(3)와 상기 멤브레인 층(2) 사이에 둘러싸인 상기 챔버(6)의 제1 체적 부분(9-1)과, 상기 방사선 소스 구조체(3)와 상기 기판(5) 사이에 둘러싸인 상기 챔버(6)의 제2 체적 부분(9-1) 사이에 통기 홀을 형성하는 천공(8)을 포함하는, 방사선 소스 디바이스(1).
  13. 제1항에 있어서,
    상기 방사선 소스 구조체(3)는 방사선 소스 기판(22)에 의해 지지되는 독립형 방사선 소스 멤브레인(20)을 포함하며,
    상기 방사선 소스 기판(22)은 상기 스페이서 구조체(4)에 부착되는, 방사선 소스 디바이스(1).
  14. 제1항에 있어서,
    상기 방사선 소스 구조체(3)는 방사선 소스 기판, 적어도 하나의 방사선 소스 멤브레인(32, 34), 제1 가열 경로(32a) 및 제2 가열 경로(32b)를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 방사선 소스 멤브레인(32, 34), 상기 제1 가열 경로(32a) 및 상기 제2 가열 경로(34a)는 상기 방사선 소스 기판의 상이한 평면들에 배열되는, 방사선 소스 디바이스(1).
  15. 가스 센서(50)로서,
    제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 전자기 또는 적외 방사선(52)을 방출하기 위한 방사선 소스 디바이스(1);
    목표 가스(GT)를 가지며 상기 방사선 소스 디바이스(1)에 의해 방출되는 상기 전자기 또는 적외 방사선(52)에 대한 광학 상호작용 경로(56)를 제공하는 측정 체적(54); 및
    상기 측정 체적(54) 내의 상기 목표 가스(GT)와의 상기 방출된 전자기 또는 적외 방사선(52)의 광학 상호작용에 기초하여 검출기 출력 신호(SOUT)를 제공하기 위한 음향 트랜스듀서 또는 직접 열 검출기(58)
    를 포함하는, 가스 센서(50).
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