[其他]基于多孔硅传感器的系统

说明书

本实用新型涉及一种基于多孔硅传感器的系统。基于多孔硅传感器的系统包括：衬底，以及在所述衬底上的波导，所述波导具有多孔部分。

技术领域

根据本公开的实施例的一个或多个方面涉及传感器，并且更特别地，涉及用于感测一种或多种化学制品的多孔硅传感器。

背景技术

化学传感器用于宽范围的应用中，包括在工业过程监测中和在安全装备中，其中它们可用于检测有毒气体。相关技术化学传感器可能具有各种缺点，包括例如，高功耗或大质量或体积。因此，需要一种改进的化学传感器。

实用新型内容

在本公开的一些实施例中，提供了一种系统，包括：衬底，以及衬底上的波导，该波导具有多孔部分。

在一些实施例中，波导具有无孔部分。

在一些实施例中，该系统包括光环谐振器，该光环谐振器包括波导。

在一些实施例中，该系统包括具有第一臂和第二臂的马赫-曾德尔干涉仪，该第一臂包括波导。

在一些实施例中，波导的多孔部分的孔隙率为至少15％。

在一些实施例中，波导的多孔部分具有一个或多个曲折(meander)。

在一些实施例中：衬底是硅衬底，波导由硅构成，并且波导的多孔部分由多孔硅构成，该系统还包括直接在衬底上的二氧化硅层，波导的一部分直接在二氧化硅层上。

在一些实施例中，衬底是硅衬底，该系统还包括在衬底的一部分上的多孔硅层，波导的一部分在多孔硅层上，多孔硅层具有比波导的多孔部分更低的折射率。

在一些实施例中，波导的一部分由间隙与波导下方的任何层分离。

在一些实施例中，该系统包括光子集成电路，光子集成电路包括：衬底；波导；以及从由激光源、光电检测器、功率分配器、组合器和波长滤波器构成的组中选择的元件。

在一些实施例中，波导是第一波导，该系统包括：具有多孔部分的第二波导；样品池，其包含第一波导的多孔部分，样品池被配置成将第一波导的多孔部分暴露于待分析的化学实体；以及参比池(reference cell)，其包含第二波导的多孔部分，参比池被配置成避免第二波导的多孔部分暴露于待分析的化学实体。

在一些实施例中，该系统还包括色谱柱，其被配置成将待分析的化学实体传送到多孔部分。

在一些实施例中，系统还包括在多孔部分的多个孔的表面上的材料，该材料具有对于感兴趣的化学制品的吸收系数，其不同于对于感兴趣的化学制品的孔表面的吸收系数。

在本公开的一些实施例中，提供了一种用于制造具有多孔部分和无孔部分的波导的方法，该方法包括：制造起始晶片，该起始晶片包括衬底和由多孔硅部分和无孔硅部分构成的顶表面，以及蚀刻起始晶片的顶表面以形成波导。

在一些实施例中，起始晶片的制造包括：制造第一晶片，该第一晶片包括：硅衬底，以及在硅衬底上的二氧化硅层；制造第二晶片，该第二晶片包括：硅衬底，在硅衬底上的高孔隙率多孔硅层和在高孔隙率多孔硅层上的低孔隙率多孔硅层，低孔隙率多孔硅层具有比高孔隙率多孔硅层更低的孔隙率；将第一晶片和第二晶片接合在一起以形成接合组件；以及在低孔隙率多孔硅层处切开(cleave)接合组件以形成接合晶片，该接合晶片具有多孔硅的顶表面。

在一些实施例中：第二晶片还包括在低孔隙率多孔硅层上的无孔硅层，并且接合晶片还包括在多孔硅顶表面下方的无孔硅层，方法还包括在蚀刻起始晶片以形成波导之前：在接合晶片的一部分上方将接合晶片的顶表面向下蚀刻到无孔硅层；以及在接合晶片的部分上扩大无孔硅。