CN102778479B - 可集成的非晶态金属氧化物半导体气体传感器 - Google Patents

Abstract

可集成的非晶态金属氧化物半导体气体传感器，本发明提供了一种气体传感器，包括：衬底；加热电极，形成在所述衬底上；信号检测电极，形成在所述衬底上，与所述加热电极共面；气体敏感探测薄膜，形成在所述衬底、所述加热电极以及所述信号检测电极上；其特征在于，所述气体敏感探测薄膜包括非晶态氧化物半导体。依照本发明的气体传感器，由于采用了非晶态半导体作为气体敏感探测薄膜，使得气体传感器可以采用半导体标准制造工艺，降低了成本，提高了器件的均匀性、响应速度，降低了工作温度和功耗，因此可以高效低成本大面积地集成。

Description

可集成的非晶态金属氧化物半导体气体传感器

技术领域

本发明涉及一种半导体敏感器件，特别是涉及一种高效的低成本大尺寸可集成的非晶态金属氧化物半导体的气体传感器。

背景技术

随着社会生活与工业技术的不断发展，气体敏感器在监控有毒有害气体、工业废气、大气污染和提高食品与人居环境环保水平上有着越来越重要的作用。主要的应用例子有对大气中NO_x、SO_x、CO₂等有害气体的监控；对生活生产中CO的监控；对乙醇、甲醇的检测；对汽车尾气的检测等。

自上世纪60年代以来，金属氧化物半导体气体传感器就以较高的灵敏度、响应迅速等优点占据气体传感器的主要市场。最初的气体传感器主要采用SnO₂、ZnO为气敏材料，近些年又研究开发了一些新型材料，除了少量单一金属氧化物材料，如WO₃、In₂O₃、TiO₂、Al₂O₃等外，开发的热点主要集中在复合金属氧化物和混合物金属氧化物如表1所示。

表1各类检测气体对应的金属氧化物敏感材料

金属氧化物半导体传感器从基本原理上来说可分为电阻式和非电阻式两种。

SnO₂、ZnO等电阻式金属氧化物半导体传感器的基本原理是利用氧化物半导体对外界气体的表面吸附和催化双重效应来改变材料的电阻特性，从而达到监控目的，属于表面控制型，但该类半导体传感器的使用温度较高，大约在200～500℃下才具备较高灵敏度。一些改进方法是向基础材料中添加一些贵金属(如Ag、Au、Pb等)，激活剂及粘接剂Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂等来提高灵敏度、提高响应时间、降低工作温度、提高选择性等。制备这些敏感材料的方法有烧结法、溶胶凝胶法、化学气相沉积法以及物理淀积法等。

非电阻式金属氧化物半导体气体传感器主要包括金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)型气体传感器和二极管型气体传感器等。氢气敏Pd栅MOSEFT是最早研制成的催化金属栅场效应气体传感器，当氢气与Pd发生作用时，FET的阈值电压将随氢气浓度而变化，以此来检测氢气。采用氧化钇稳定氧化锆(YSZ)作MOSFET的栅极，Pt作金属栅可制成氧气敏FET型气体传感器。将MOSFET的金属栅去掉，采用La_0.7Sr_0.3FeO₃纳米薄膜作栅制作了微米尺寸、室温工作的氧化物半导体场效应管(OSFET)式气体传感器成功实现了对乙醇气体的检测。

半导体气敏元件从制作工艺来看可以分为烧结型、厚膜型及薄膜型等。

烧结型按加热方式又可分为直热式和旁热式。直热式烧结型主要由气体敏感材料、加热丝和信号丝组成。加热丝和测量丝都直接埋在气敏材料内，加热丝用于通电加热，测量丝用于测量元件电阻。这种元件的优点是：制备工艺简单、功耗小、成本低。缺点是元件性能一致性差。由于元件小，热容量也小，容易受环境气流影响，测量回路与加热回路间没有隔离，互相影响。加热丝在加热和不加热状态下会产生胀缩，容易造成材料的接触不良。

旁热式结构是在管芯内部增加了一个毛细陶瓷管，加热丝穿入陶瓷管中，在管外涂制金电极作为测量元件电阻的信号电极，在金电极外涂敏感材料，经烧制而成。这种结构克服了直热式元件的某些缺点，由于加热丝不与气敏材料接触，避免了测量回路与加热回路之间的相互干扰，元件性能的一致性有较大提高，机械强度也大为改善，成为目前商品化气体传感器的一种主要结构类型。

厚膜型传感器一般以很薄的氧化锅陶瓷片为基板，在基板的背面涂制出加热器，另一面用蒸发、溅射等方法制作条形金(或铂)电极，在电极上采用丝网印剧技术，将配制好的气敏浆料涂印上，再经干燥烧结而成。

薄膜型传感器的结构与厚膜器件类似，差别仅在气敏层的制备不是采用丝网印刷技术采用，而是采用蒸发、溅射等方法，并且气敏层厚度远比厚膜型薄。薄膜型气敏器件大部分在硅衬底上制备，可以利用半导体平面加工工艺等先进技术，有利于不同功能元件的集成，而且在硅衬底上制作微热板结构，功耗很小，约毫瓦量级，是今后半导体气体传感器的主要发展方向。这种器件制作简单，适于大批量生产，但由于气敏层采用一般的薄膜制备方法，使掺杂改性变得困难，从而受到一定的限制。利用半导体平面工艺等先进技术，可以将不同功能的薄膜型元件集成在同一衬底上，从而制备出多功能集成化的新型传感器阵列，实现传感器性能的改善，是今后传感器发展的重要方向。

几种结构各自有其优缺点，厚膜型和旁热式结构的元件工艺相对来说比较简单、成本低，但是功耗大、一致性差、响应不够高、体积大、不利于集成；薄膜型结构的元件体积小、利于集成，功耗小，是气体传感器发展的方向。

一种常见的薄膜集成型气体传感器是在硅衬底上利用MEMS工艺将背部腐蚀成薄片结构，在其上先后淀积和形成绝缘隔离层、金属加热电极、热阻隔离层、气敏材料与引出电极等结构，由于加热与敏感区背部的大部硅材料被去除，导致空气隔离，热传导通道极大削弱，因此使得加热电阻达到所需工作温度的功耗极大降低。同时与硅衬底集成可以充分利用常规CMOS电路的信号处理功能，实现单片集成，减少传感器体积与总体成本。这种结构被称为微热板集成传感器。

然而常规微热板集成传感器建立在硅衬底上并应用到特殊的MEMS工艺，因此成本较高。同时敏感薄膜通常为颗粒态的混合物不利于薄膜电子的集成。

发明内容

因此，本发明需要解决的技术问题就在于克服现有薄膜集成型气体传感器中的工艺、成本、均匀性、响应效率、反应速度、工作温度和功耗等一系列问题提供一种新型的高效低成本大面积均匀可集成的应用于气体探测的非晶态氧化物半导体材料和器件结构。

本发明提供了一种气体传感器，包括：衬底；加热电极，形成在所述衬底上；信号检测电极，形成在所述衬底上，与所述加热电极共面；气体敏感探测薄膜，形成在所述衬底、所述加热电极以及所述信号检测电极上；其特征在于，所述气体敏感探测薄膜包括非晶态氧化物半导体。

本发明还提供了一种气体传感器，包括：衬底；加热电极，形成在所述衬底上；隔离绝缘膜，形成在所述衬底以及所述加热电极上；气体敏感探测薄膜，形成在所述隔离绝缘膜上；信号检测电极，形成在所述气体敏感探测薄膜上；其特征在于，所述气体敏感探测薄膜包括非晶态氧化物半导体。

其中，所述非晶态氧化物半导体包括掺In的ZnO基半导体，所述掺In的ZnO基半导体包括InGaZnO、InZnO、HfInZnO、TaInZnO、ZrInZnO、YInZnO、AlInZnO、SnInZnO。其中，所述掺In的ZnO基半导体中[In]/([In]+[第三金属])的原子计数比为35％～80％，[Zn]/([In]+[Zn])的原子计数比为40％～85％。其中，各元素原子计数比为[In]∶[第三金属]∶[Zn]∶[O]＝1∶1∶1∶1或者1∶1∶1∶2或者2∶2∶2∶1或者1∶1∶1∶4。

其中，所述非晶态氧化物半导体包括In₂O₃、ZTO、ITO、ZnO、SnO_x。

其中，所述非晶态氧化物半导体厚度为1至10000nm。

其中，所述衬底包括表面为绝缘层的硅片、玻璃、石英、塑料或背部镂空的硅片基底。其中，所述加热电极和/或所述信号检测电极的材料包括Mo、Pt、Al、Ti、Co、Au、Cu、多晶硅、TiN、TaN及其组合。其中，所述隔离绝缘膜的材料包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或高k材料。

依照本发明的气体传感器，由于采用了非晶态半导体作为气体敏感探测薄膜，使得气体传感器可以采用半导体标准制造工艺，降低了成本，提高了器件的均匀性、响应速度，降低了工作温度和功耗，因此可以高效低成本大面积地集成。

本发明所述目的，以及在此未列出的其他目的，在本申请独立权利要求的范围内得以满足。本发明的实施例限定在独立权利要求中，具体特征限定在其从属权利要求中。

附图说明

以下参照附图来详细说明本发明的技术方案，其中：

图1A是依照本发明的非晶态氧化物半导体直接电阻型结构气体传感器的剖面示意图；

图1B是依照本发明的非晶态氧化物半导体直接电阻型结构气体传感器的顶视图；

图2A是依照本发明的非晶态氧化物半导体间接电阻型TFT结构气体传感器的剖面示意图；以及

图2B是依照本发明的非晶态氧化物半导体间接电阻型TFT结构气体传感器的顶视图。

附图标记

1、衬底

2、气体敏感探测薄膜

3、电极层

3A、3B信号检测电极

3C加热电极

4、隔离绝缘膜

具体实施方式

以下参照附图并结合示意性的实施例来详细说明本发明技术方案的特征及其技术效果，公开了可集成的非晶态金属氧化物半导体气体传感器。需要指出的是，类似的附图标记表示类似的结构，本申请中所用的术语“第一”、“第二”、“上”、“下”等等可用于修饰各种器件结构。这些修饰除非特别说明并非暗示所修饰器件结构的空间、次序或层级关系。

实施例1

如图1A所示，为依照本发明的一种非晶态氧化物半导体直接电阻型结构气体传感器的示意图，包括衬底1、气体敏感探测薄膜2以及电极3(包括加热与信号检测电极)。其中，衬底1为绝缘衬底并提供支撑，其材质例如为表面为绝缘层的硅片(优选为绝缘体上硅SOI，也可以在体硅衬底上沉积或热氧化制成二氧化硅的衬垫层，还可以在体硅上形成氮化硅或氮氧化硅的绝缘层)、玻璃(可以掺杂为常用的硼磷硅玻璃BPSG，也可以是旋涂玻璃SOG，玻璃衬底1优选具有矩形形状以适于切割和大面积制造)、石英、塑料(优选为具有较高熔点和硬度以及良好绝缘性的组合物)以及背部镂空的硅片基底等。衬底1基本为平板状，包括一对主表面，也即下表面和上表面，还包括位于上下主表面之间的侧表面。衬底1的上表面可以具有粗糙结构、周期性凹凸结构，以便增强接合强度，例如通过稀HF酸湿法刻蚀或等离子体刻蚀等常用技术来实现，还可以形成缓冲层以减缓应力或粘合层以增强接合强度(缓冲层或粘合层未示出)。

在衬底1的上表面上形成电极层3，优选采用溅射淀积的方式，其材质例如为Mo、Pt、Al、Ti、Co、Au、Cu等，此外还可以是具有导电功能的其他材料，例如掺杂多晶硅，例如TiN、TaN等金属氮化物等等。制备时可以先均匀溅射淀积一层电极层材料，然后依据电极版图进行蚀刻移除不需要的部分。蚀刻之后留下一对相对设置的电极3A与3B，构成信号检测电极，在信号检测电极3A与3B相同的平面内还设置有加热金属电极3C，加热电极3C可以与信号检测电极3A/3B采用相同材料一起形成，也可以采用两步沉积工艺使用不同材料而形成。如图1B所示，信号检测电极3A与3B相对设置，优选形成为交错的一对电极用于偏压和引出。信号检测电极3A与3B的形状不限于图中所示，还可以是平行或不平行的直线、折线或曲线，具体的布线依据信号检测器件结构所需的电学特性需要而设定。加热电极3C可穿插设置在相对的信号检测电极3A与3B之间，优选与两者平行或间距相等，以便均匀加热。三个电极的末端各自形成有接触焊垫，用于与外部电路连接。加热电极3C也可以环绕信号检测电极3A/3B，或是与之平行等等，无需如图1B所示限定为只能插设在其间。电极3A/3B/3C的宽度和厚度依据测量器件结构的电学性能以及加热需要而设定，不限于图1B中的宽度和厚度均相等，但是出于便于溅射工艺控制的考虑，优选为三者厚度相同而宽度可调。

随后在衬底1的上表面以及信号检测电极3A与3B、以及加热电极3C上形成有气体敏感探测薄膜2，形成气体敏感探测薄膜2的区域依据待测气体的暴露窗口(该窗口可以由氮化物、氧化物等形成的钝化膜而定义，可以形成钝化膜层后蚀刻出窗口再沉积气体敏感探测薄膜2，也可以沉积气体敏感探测薄膜2之后再形成钝化膜层并蚀刻出窗口)而定，例如图1B矩形区域所示，但是也可以是其他几何形状，例如三角形、平行四边形、梯形、正多边形、圆形等等。气体敏感探测薄膜2由非晶态氧化物半导体构成，可依据探测气体类型不同而从表1中选择相应的氧化物半导体，特别是宽带隙(＞＝2.0eV)非晶态氧化物半导体。依照本发明的可集成的非晶态MOS气体传感器，其非晶态氧化物半导体选用材质为掺In的ZnO基半导体或其它二元非晶态氧化物半导体，掺In的ZnO基半导体例如为GaInZnO(IGZO)、InZnO、HfInZnO、TaInZnO、ZrInZnO、YInZnO、AlInZnO、SnInZnO，其它二元或多元非晶态氧化物半导体例如为In₂O₃、ZTO、ITO、ZnO、SnO_x(x＝1～2)等。其中，掺In的ZnO系半导体中[In]/([In]+[第三金属])的原子计数比为35％～80％，[Zn]/([In]+[Zn])的原子计数比为40％～85％。优选的各元素原子计数比为[In]∶[第三金属]∶[Zn]∶[O]＝1∶1∶1∶1或者1∶1∶1∶2或者2∶2∶2∶1或者1∶1∶1∶4等。材料中In原子外层电子是主要导电电子源，通过相邻氧空位导电，Zn原子起到稳定微晶胞结构的作用，而其他Ga、Hf、Ta、Zr、Y、Al、Sn等等第三掺杂剂起控制氧空位的产生率从而改变半导体的导电率。常见的制作方法为磁控溅射法(Sputter)、化学气相沉积法(CVD)、金属有机物化学气相沉积法(MOCVD)、分子束外延(MBE)、脉冲激光沉积法(PLD)、溶胶-凝胶法(SOL-GEL)、水热法等，在本发明中优选使用磁控溅射法。控制其制造工艺的参数来控制所形成的掺In的ZnO基半导体的材质特性，例如选择合适的Ar/O₂比例、溅射气压、溅射功率、衬底温度、退火时间及温度等等。优选条件：Ar/O₂＝100∶x，x∶0～50；气压10～1000mtorr；功率50～500W；溅射衬底温度室温到400℃；退火100～450℃，10min～10hr。可依据器件电学性能需要和对于待测气体的敏感度需要选择形成的气体敏感探测薄膜2的厚度为1至10000nm，优选为20至2000nm，尤其是40至200nm，特别是60nm。对于其他二元或多元非晶态氧化物半导体，可以通过合理调整原子计数比以及溅射工艺参数来控制成膜状态，与掺In的ZnO基非晶态氧化物类似，可例如通过添加第三金属或者调整成膜厚度来得到所需的非晶态氧化物半导体，这些技术对本领域技术人员而言是公知常用的。

器件工作时，从加热电极3C的两端施加电源以加热气体敏感探测薄膜2，气体敏感探测薄膜2通过暴露在外的窗口区域接收来自外界的气体，如图1A中箭头所示，气体敏感探测薄膜2的电阻因此而发生改变，也即使得信号检测电极对3A与3B之间的电阻发生改变，从而可以通过与之相连的外部检测电路判定出某特种气体的存在。

相比多晶、晶态与微晶半导体，非晶态半导体表现出短程有序，各向同性，制作工艺简单，易做成大面积薄膜，并且在能带中缺陷较多、引入较多的局域能级，更有利于气体中氧离子的吸收。以典型材料IGZO为例，三元混合型非晶态氧化物金属半导体IGZO由In₂O₃、Ga₂O₃和ZnO构成，禁带宽度在3.4eV左右，是一种离子性非晶态N型半导体材料。In₂O₃中的In³⁺可以形成5S电子轨道，有利于载流子的高速传输；Ga₂O₃有很强的离子键，可以抑制O空位的产生；ZnO中的Zn²⁺可以形成稳定四面体结构，理论上可以使金属氧化物IGZO形成稳定较高导电的非晶结构。非晶态氧化物半导体属于离子性的非晶态半导体，导电通过大半径的原子外层电子云相互交叠而实现载流子输运，因而迁移率较大(10～100cm²/V·s)。

IGZO薄膜的导电特性受到外界环境参数，包括空气湿度、气压和温度的多种因素的影响。比如，外界环境参数特别是氧气的分压对氧化物的导电性有重大影响。IGZO的电子导电需要借助材料内部的氧空位进行，氧空位浓度直接影响到IGZO半导体的本征导电率。在栅电压作用下，背部沟道的氧原子与外界氧分子发生场助可逆的吸附与离解反应，从而改变沟道的氧空位浓度，进而关联到材料的本征阻值变化。同时氢的分压对H-O、OH等离子的结合与产生有重要影响，也影响到半导体薄膜的对此类离子的吸附，从而改变到薄膜导电特性，形成对H类气体的良好敏感反应。

氧化物半导体的气体敏感原理是依靠气体分子(原子)在氧化物薄膜表面吸附过程中产生的物理、化学过程来感知气体，这种反应建立在一定的表面状态之上。气体在半导体氧化物薄膜表面的吸附可分为负离子吸附和正离子吸附：当吸附原子从半导体表面取得电子时产生负离子吸附，当吸附原子向半导体表面供给电子时产生正离子吸附。无论是电子从半导体向吸附原子迁移还是从外来原子向半导体迁移，都将引起能带弯曲使功函数和电导率发生变化。气体敏感器一般I作在空气中，其中含有大量氧气，属强氧化性气体。氧气极易在气敏材料表面进物理和化学吸附，包含物理吸附与化学吸附两种，室温下这个过程进行得较慢，若温度较高，O^2-可以进一步转化为O^-形式。O^-的活性很高，可以与吸附在气敏材料表面上的其它还原性气体离子基团迅速反应，如C₂H₅OH等，将会发生式氧化还原的化学反应，反应过程产生的额外电子进入导带，引起气敏材料电阻变化；除此以外，对于两性氧化物气敏材料，除了上述的氧吸附外，还存在OH-吸附，有利于吸附物质在金属氧化物表面进行氧化还原反应，其中释放的电子进入导带，引起气敏材料电阻变化。此类材料与环境湿度有较大关系。

通过上述机理分析，可以看出非晶态金属氧化物半导体符合一般的气体敏感基本准则，表现出对氧气、OH类气体以及其它多种气体的高度敏感性。同时相比于其它晶态、多晶态、颗粒态、微晶态等材料，非晶态的属性可以提供更多的反应表面积，从原子级上提供气体敏感的化学反应，从而提高了薄膜的总体敏感度。

此外，本发明所使用的掺In的ZnO基半导体薄膜材料还可以用于其他领域，例如紫外光探测等等，依照本发明的气体探测器还可以与这些其他半导体器件集成制造，进一步减少成本提高了效率。

实施例2

如图2A所示，为依照本发明的一种非晶态氧化物半导体间接电阻薄膜晶体管(TFT)型气体传感器的剖面示意图。其中，在如表面为绝缘层的硅片、背部镂空的硅片基底、玻璃、石英、塑料等的衬底1上首先溅射淀积形成有第一层电极材料层，电极层材料与实施例1类似，在此不再遨述。蚀刻该电极层形成加热电极3C，加热电极3C除了可以通过两端施加电源对气体敏感探测薄膜加热之外，还可以兼做稍后要形成的TFT结构的栅极，因此在图2A中仅显示了加热电极3C。值得注意的是，本发明还可以采用额外的TFT栅极，与加热电极3C形成在同一个平面内，但是相互绝缘隔离，所施加的栅极偏压也不同于加热时施加的电源。

形成加热电极3C之后，在整个器件结构上通过例如为CVD、PVD等常规方法形成隔离绝缘膜4。出于加速热传导的考虑，优选那些具有较高热导率的隔离绝缘材料；出于电学绝缘隔离的考虑，可以采用那些相对介电常数较高(例如大于3.9)的材料。具体地，隔离绝缘膜4可以是二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅，或氧化铪、氧化钽、BTO等高k材料。

随后，在隔离绝缘膜4上形成气体敏感探测薄膜2，可以通过磁控溅射法(Sputter)、化学气相沉积法(CVD)、金属有机物化学气相沉积法(MOCVD)、分子束外延(MBE)、脉冲激光沉积法(PLD)、溶胶-凝胶法(SOL-GEL)、水热法等等形成，优选为磁控溅射法。其材质与实施例1类似，可依据探测气体类型不同而从表1中选择相应的氧化物半导体，特别是宽带隙(＞＝2.0eV)非晶态氧化物半导体。依照本发明的可集成的非晶态MOS气体传感器，其非晶态氧化物半导体选用材质为掺In的ZnO基半导体或其它二元非晶态氧化物半导体，掺In的ZnO基半导体例如为GaInZnO(IGZO)、InZnO、HfInZnO、TaInZnO、ZrInZnO、YInZnO、AlInZnO、SnInZnO，其它二元或多元非晶态氧化物半导体例如为In₂O₃、ZTO、ITO、ZnO、SnO_x(x＝1～2)等。其中，掺In的ZnO系半导体中[In]/([In]+[第三金属])的原子计数比为35％～80％，[Zn]/([In]+[Zn])的原子计数比为40％～85％。优选的各元素原子计数比为[In]∶[第三金属]∶[Zn]∶[O]＝1∶1∶1∶1或者1∶1∶1∶2或者2∶2∶2∶1或者1∶1∶1∶4等。

最后，在气体敏感探测薄膜2上形成信号检测电极3A与3B，其形成过程、材料、形状等与实施例1类似，在此不再遨述。当本发明采用额外的TFT栅极时，信号检测电极3A与3B优选围绕TFT栅极对称。

器件工作时，向TFT栅电极3D施加偏压，然后从加热电极3C的两端施加电源以透过隔离绝缘膜4间接加热气体敏感探测薄膜2，气体敏感探测薄膜2通过暴露在外的窗口区域接收来自外界的气体，如图2A中箭头所示，气体敏感探测薄膜2的电学隔离特性因此而发生改变，因此作为TFT源漏电极的信号检测电极3A与3B之间的电压-电流特性发生改变，经过外部检测电路判断从而确定特种气体的存在。在非晶态氧化物半导体间接电阻TFT型气体敏感器中，通过表面电阻的敏感性与材料的高迁移率可以在有源的条件(栅控偏压)下更灵敏的反应薄膜导电的气体敏感变化，从而进一步提高器件的敏感度。此外，该器件的良好电学特性有利于在线预处理单片集成信号电路的整合，实现单片集成的气体传感器。

依照本发明的气体传感器，由于采用了非晶态半导体作为气体敏感探测薄膜，使得气体传感器可以采用半导体标准制造工艺，降低了成本，提高了器件的均匀性、响应速度，降低了工作温度和功耗，因此可以高效低成本大面积地集成。

尽管已参照一个或多个示例性实施例说明本发明，本领域技术人员可以知晓无需脱离本发明范围而对器件结构做出各种合适的改变和等价方式。此外，由所公开的教导可做出许多可能适于特定情形或材料的修改而不脱离本发明范围。因此，本发明的目的不在于限定在作为用于实现本发明的最佳实施方式而公开的特定实施例，而所公开的器件结构及其制造方法将包括落入本发明范围内的所有实施例。

Claims (9)

1.一种气体传感器，包括：

衬底；

加热电极，形成在所述衬底上；

信号检测电极，形成在所述衬底上，与所述加热电极共面；

气体敏感探测薄膜，形成在所述衬底、所述加热电极以及所述信号检测电极上；

其特征在于，

所述气体敏感探测薄膜包括非晶态氧化物半导体，所述非晶态氧化物半导体包括掺In的ZnO基半导体、In₂O₃、ITO，所述非晶态氧化物半导体的带隙大于等于2.0eV。

2.一种气体传感器，包括：

衬底；

加热电极，形成在所述衬底上；

隔离绝缘膜，形成在所述衬底以及所述加热电极上；

气体敏感探测薄膜，形成在所述隔离绝缘膜上；

信号检测电极，形成在所述气体敏感探测薄膜上；

其特征在于，

所述气体敏感探测薄膜包括非晶态氧化物半导体，所述非晶态氧化物半导体包括掺In的ZnO基半导体、In₂O₃、ITO，所述非晶态氧化物半导体的带隙大于等于2.0eV。

3.如权利要求1或2所述的气体传感器，其中，所述掺In的ZnO基半导体包括InGaZnO、InZnO、HfInZnO、TaInZnO、ZrInZnO、YInZnO、AlInZnO、SnInZnO。

4.如权利要求3所述的气体传感器，其中，所述掺In的ZnO基半导体中[In]/（[In]+[第三金属]）的原子计数比为35%～80%，[Zn]/（[In]+[Zn]）的原子计数比为40%～85%。

5.如权利要求4所述的气体传感器，其中，各元素原子计数比为[In]:[第三金属]:[Zn]:[O]＝1:1:1:1或者1:1:1:2或者2:2:2:1或者1:1:1:4。

6.如权利要求1或2所述的气体传感器，其中，所述非晶态氧化物半导体厚度为1至10000nm。

7.如权利要求1或2所述的气体传感器，其中，所述衬底包括表面为绝缘层的硅片、玻璃、石英、塑料或背部镂空的硅片基底。

8.如权利要求1或2所述的气体传感器，其中，所述加热电极和/或所述信号检测电极的材料包括Mo、Pt、Al、Ti、Co、Au、Cu、多晶硅、TiN、TaN及其组合。

9.如权利要求2所述的气体传感器，其中，所述隔离绝缘膜的材料包括二氧化硅、氮化硅、氮氧化硅或高k材料。

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