CN113433191B - 环热式气体传感器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环热式气体传感器及其制备方法。所述环热式气体传感器包括：基底，所述基底内部具有一气体腔室，所述气体腔室与设置在基底上的至少一个气孔连通；气体敏感测试机构，设置在所述气体腔室内，所述气体敏感测试机构包括测试电极、非晶碳层以及敏感材料粒子，所述非晶碳层设置在所述测试电极上，所述敏感材料粒子设置在所述非晶碳层上；加热机构，设置在所述气体腔室内，所述加热机构包括多个加热电极，所述多个加热电极设置在所述气体腔室的内壁上，且所述多个加热电极围绕所述气体敏感测试机构设置。本发明提供的环热式气体传感器的制备工艺简单、性能好、抗冲击性能好、热学性能稳定，可以适用在高温气体测试等应用领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种气体传感器，特别涉及一种环热式气体传感器及其制备方法，属于气体测试技术领域。
背景技术
气体传感器广泛应用于检测可燃性气体、有毒有害气体以及气体大气中的气体成分。目前常用半导体式气体传感器是硅基或陶瓷基底气体传感器，硅基气体传感器一般通过半导体技术，进行多层薄膜沉积，结合敏感材料涂覆，形成半导体气体传感器；陶瓷基气体传感器在陶瓷衬底背面涂覆加热电极，形成加热机构；在衬底正面涂覆气体敏感材料，其在一定温度下对气体具有敏感效应，从而形成气体传感器。
目前常用的可燃气体传感器如图1所示，其主要以陶瓷基底为主，因为陶瓷的隔热性能和绝缘性相对比较优良，所以上面形成加热层和测试层等。工艺主要包括丝网印刷形成加热和测试电极，邦定形成导电通路、旋涂形成敏感原料体系。但对于目前陶瓷衬底气体传感器来说，由于经常采用的底面加热，所以相对温度控制不是特别精确。而且热学性能不容易控制，会影响敏感材料的精度。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种环热式气体传感器及其制备方法。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种环热式气体传感器，包括：
基底，所述基底内部具有一气体腔室，所述气体腔室与设置在基底上的至少一个气孔连通；
气体敏感测试机构，设置在所述气体腔室内，所述气体敏感测试机构包括测试电极、非晶碳层以及敏感材料粒子，所述非晶碳层设置在所述测试电极上，所述敏感材料粒子设置在所述非晶碳层上；
加热机构，设置在所述气体腔室内，所述加热机构包括多个加热电极，所述多个加热电极设置在所述气体腔室的内壁上，且所述多个加热电极围绕所述气体敏感测试机构设置。
本发明实施例还提供了所述环热式气体传感器的制备方法，包括：
提供第一基底，在所述第一基底的第一面加工形成至少一收容槽，并在所述收容槽的底部、侧壁上形成加热电极；
在所述收容槽底部的加热电极上设置绝缘层，并在所述绝缘层上制备叠设的测试电极和非晶碳层，之后在所述非晶碳层上沉积敏感材料粒子；
提供第二基底，并在所述第二基底上加工形成沿厚度方向贯穿所述第二基底的气孔，并在所述第二基底的第二面上形成加热电极；
将所述第一基底的第一面和第二基底的第二面固定结合，从而将多个加热电极以及气体敏感测试机构封装在由所述第一基底和第二基底围合形成的气体腔室内，且所述气体腔室与所述气孔相连通；以及
制备加热电极引出机构，并使所述加热电极引出机构与所述加热电极电连接。
与现有技术相比，本发明的优点包括：
1)本发明实施例提供的一种环热式气体传感器的制备工艺简单、性能好、抗冲击性能好、热学性能稳定，可以适用在高温气体测试等应用领域。
2)本发明实施例提供的一种环热式气体传感器，所述非晶碳层一方面可以对测试电极形成保护，防止高温测试气体中的腐蚀性成分损伤测试电极，另一方面，非晶碳层表面的粗糙多孔结构利于敏感材料颗粒附着，可以防止敏感材料颗粒在反复受热过程中与测试电极脱离，并且敏感材料颗粒的沉积还可以使非晶碳层表面变得致密，从而进一步提高非晶碳层对于测试电极的防护，且也使敏感材料颗粒与测试电极之间形成更好的导电通路，提高传感器的灵敏度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是常规的MEMS气体传感器的机构示意图；
图2是本发明一典型实施案例中提供的一种环热式气体传感器的结构示意图；
图3a是本发明一典型实施案例中提供的一种环热式气体传感器的第一基底部分的制备流程结构示意图；
图3b是本发明一典型实施案例中提供的一种环热式气体传感器的第二基底部分的制备流程结构示意图；
图3c是本发明一典型实施案例中将第一基底部分和第二基底部分结合的流程结构示意图。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明实施例提供的一种环热式气体传感器的制备工艺简单、性能好、抗冲击性能好、热学性能稳定，可以适用在高温气体测试等应用领域。
为了克服典型的可燃气体传感器的缺点，本发明提出在玻璃等基底上刻蚀出方形凹槽，通过三维打印方式或喷墨方式，将在凹槽的底部和四周形成加热电极，从而形成环绕加热结构，之后在凹槽底部的加热电极上依次设置绝缘层和测试电极，在形成测试电极后，采用直流磁控溅射技(偏压为-180V～-150V)在测试电极上沉积厚度约15-40nm的非晶碳层，继而采用原子层沉积方式在非晶碳层上沉积敏感材料颗粒。
为了克服传统气体传感器的缺点，本发明设计如下：
本发明实施例提供了一种环热式气体传感器，包括：
基底，所述基底内部具有一气体腔室，所述气体腔室与设置在基底上的至少一个气孔连通；
气体敏感测试机构，设置在所述气体腔室内，所述气体敏感测试机构包括测试电极、非晶碳层以及敏感材料粒子，所述非晶碳层设置在所述测试电极上，所述敏感材料粒子设置在所述非晶碳层上；
加热机构，设置在所述气体腔室内，所述加热机构包括多个加热电极，所述多个加热电极设置在所述气体腔室的内壁上，且所述多个加热电极围绕所述气体敏感测试机构设置。
在一些具体的实施方案中，所述测试电极的厚度为100-5000nm，所述测试电极的材质包括Au和/或Pt，但不限于此。
在一些具体的实施方案中，所述测试电极为插齿型电极。
在一些具体的实施方案中，所述非晶碳层的厚度为15-40nm。
在一些具体的实施方案中，所述敏感材料粒子为球状或枝状结构，所述敏感材料粒子的尺寸为10-500nm。
在一些具体的实施方案中，所述敏感材料粒子的材质包括半导体金属氧化物。
在一些具体的实施方案中，所述气体敏感测试机构与加热电极无直接接触。
在一些具体的实施方案中，所述气体敏感测试机构与加热电极之间的间距为5-200μm。
在一些具体的实施方案中，所述气体敏感测试机构设置在绝缘层上，所述绝缘层设置在加热电极上。
在一些具体的实施方案中，所述绝缘层的材质包括氧化硅，所述绝缘层的厚度为5-200μm。
在一些具体的实施方案中，所述加热电极设置在所述气体腔室的底壁、顶壁和侧壁上，其中，所述气孔与所述顶壁相连通，所述绝缘层设置在底壁的加热电极上。
在一些具体的实施方案中，所述气体腔室的底壁、顶壁和侧壁上均设置有多个加热电极，且该多个加热电极均设间隔设置的，其中，相邻两个加热电极之间的间隙为100-500μm，所述加热电极的厚度为100-5000nm。
在一些具体的实施方案中，所述加热电极的材质包括Pt、Au、Ag、Cu中的任意一种或两种以上的组合。
在一些具体的实施方案中，所述的环热式气体传感器还包括加热电极引出机构，所述加热电极引出机构设置在所述气体腔室的外部，且所述加热电极引出机构还与所述加热电极电连接。
在一些具体的实施方案中，所述基底内设置有导电通道，所述加热电极引出机构经所述导电通道与所述加热电极电连接。
在一些具体的实施方案中，所述导电通道包括设置在所述基底内的通孔以及填充在所述通孔内的导电材料。
在一些具体的实施方案中，所述基底包括第一基底和第二基底，所述第一基底与所述第二基底固定结合，并在所述第一基底和第二基底之间围合形成所述的气体腔室，其中，在所述第二基底上设置有所述的气孔。
在一些具体的实施方案中，所述第一基底和第二基底均为玻璃基底或石英基底，所述第一基底和第二基底通过键合的方式固定结合为一体。
在一些具体的实施方案中，所述气孔的孔径为10-500μm。
在一些具体的实施方案中，所述第一基底上设置有至少一收容槽，所述收容槽与所述第二基底围合形成所述的气体腔室；所述加热电极设置在所述收容槽的底部、侧壁以及第二基底的表面。
在一些具体的实施方案中，所述第一基底上设置有多个收容槽，每一所述收容槽内均设置有所述的气体敏感测试机构，所述多个收容槽与所述第二基底围合形成所述的气体腔室。
本发明实施例还提供了所述环热式气体传感器的制备方法，包括：
提供第一基底，在所述第一基底的第一面加工形成至少一收容槽，并在所述收容槽的底部、侧壁上形成加热电极；
在所述收容槽底部的加热电极上设置绝缘层，并在所述绝缘层上制备叠设的测试电极和非晶碳层，之后在所述非晶碳层上沉积敏感材料粒子；
提供第二基底，并在所述第二基底上加工形成沿厚度方向贯穿所述第二基底的气孔，并在所述第二基底的第二面上形成加热电极；
将所述第一基底的第一面和第二基底的第二面固定结合，从而将多个加热电极以及气体敏感测试机构封装在由所述第一基底和第二基底围合形成的气体腔室内，且所述气体腔室与所述气孔相连通；以及
制备加热电极引出机构，并使所述加热电极引出机构与所述加热电极电连接。
在一些具体的实施方案中，所述的制备方法具体包括：在所述第一基底的第一面加工形成多个收容槽，并分别在多个收容槽内设置气体敏感测试机构。
在一些具体的实施方案中，所述的制备方法具体包括：采用直流磁控溅射方式在测试电极上沉积非晶碳层，之后采用原子层沉积的方式在非晶碳层上沉积敏感材料粒子。
在一些具体的实施方案中，所述的制备方法具体包括：采用低温键合、胶粘接键合、后装共晶键合的方式将第一基底和第二基底结合为一体。
如下将结合附图以及具体实施案例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明，除非特别说明的之外，本发明实施例中采用的外延、刻蚀、沉积、溅射、打印、键合等工艺均可以采用本领域技术人员已知的工艺。
实施例1
请参阅图2，一种环热式气体传感器，包括第一基底200、第二基底100以及被封装在由第一基底200和第二基底100围合形成的气体腔室800内部的多个加热电极300和气体敏感测试机构，其中，所述多个加热电极300围绕所述气体敏感测试机构设置，且所述加热电极300与气体敏感测试机构之间无直接接触，以及，所述气体腔室800还经第二基底100上的至少一个气孔110与外部连通，所述加热电极300还与设置在第一基底200、第二基底100上的加热电极引出机构310电连接。
具体的，所述第一基底200的第一面上设置有至少一收容槽，所述收容槽与所述第二基底100的第二面围合形成所述的气体腔室800；所述加热电极300设置在所述收容槽的底部、侧壁以及第二基底100的第二面，如此，当所述第一基底和第二基底结合后，所述气体腔室800内部的多个电极围绕气体敏感测试机构，从而可以为气体敏感测试机构提供均匀、稳定的温度场。
需要说明的是，图2中仅示出在第一基底200的第一面设置有一个收容槽或凹槽的实施例，当然，还可以具体的需要，在所述第一基底200的第一面设置多个收容槽或凹槽，并分别在多个所述收容槽或凹槽内设置加热电极和气体敏感测试机构；另外，所述第二基底100的第二面可以是平面，也可以在第二基底100的第二面设置与第一基底200的第一面上的收容槽或凹槽相对应的收容槽或凹槽，并使位于第一基底和第二基底上的收容槽或凹槽围合形成所述的气体腔室800。
具体的，所述第一基底200和第二基底100可以是玻璃基底或石英基底或陶瓷基底等，所述第一基底200和第二基底100通过键合的方式固定结合为一体，其中，所述气孔110的孔径可以为10-500μm。
具体的，请再次参阅图2，所述气体敏感测试机构包括测试电极500、非晶碳层600以及敏感材料粒子700，所述测试电极500设置在绝缘层400上，所述绝缘层400设置在位于第一基底200收容槽槽底的加热电极300上，所述非晶碳层600设置在所述测试电极500上，所述敏感材料粒子700设置在所述非晶碳层600上，所述敏感材料粒子700通过非晶碳层600与测试电极500电连接。
具体的，所述绝缘层400的材质包括氧化硅等，所述绝缘层400的厚度为5-200μm，所述测试电极500的厚度为100-5000nm，所述测试电极500的材质包括Au和/或Pt，但不限于此，所述测试电极500可以为插齿型电极。
具体的，所述非晶碳层600的厚度为15-40nm，所述敏感材料粒子700为球状或枝状结构，所述敏感材料粒子700的尺寸为10-500nm，其中，所述敏感材料粒子700的材质包括半导体金属氧化物等。
具体的，所述非晶碳层600一方面可以对测试电极500形成保护，防止高温测试气体中的腐蚀性成分损伤测试电极，另一方面，非晶碳层600表面的粗糙多孔结构利于敏感材料粒子700附着，可以防止敏感材料粒子700在反复受热过程中与测试电极500脱离，并且敏感材料粒子700的沉积还可以使非晶碳层600表面变得致密，从而进一步提高非晶碳层600对于测试电极500的防护，且也使敏感材料粒子700与测试电极500之间形成更好的导电通路，提高传感器的灵敏度.
具体的，所述气体敏感测试机构与加热电极无直接接触，例如，所述气体敏感测试机构与加热电极之间的间距为5-200μm。
具体的，所述气体腔室800的底壁、顶壁和侧壁上均设置有多个加热电极，且该多个加热电极300均设间隔设置的，其中，相邻两个加热电极300之间的间隙为100-500μm，所述加热电极300的厚度为100-5000nm，所述加热电极300的材质包括Pt、Au、Ag、Cu中的任意一种或两种以上的组合，但不限于此。
具体的，所述加热电极引出机构310设置在第一基底200、第二基底100背对气体腔室800的外侧表面，且所述加热电极引出机构310还与所述加热电极300电连接。
具体的，所述第一基底200、第二基底100内设置有导电通道311，所述加热电极引出机构的引出焊盘312经所述导电通道311与所述加热电极300电连接；其中，所述导电通道311包括设置在所述基底内的通孔以及填充在所述通孔内的导电材料，该导线材料可以是金属导电材料等。
在一些较为具体的实施方案中，请参阅图3a、图3b和图3c，一种环热式气体传感器的制备方法，主要包括上层加热部分的制备、下层加热/测试部分的制备以及将上层加热部分和下层加热/测试部分键合形成一体。
具体的，一种环热式气体传感器的制备方法，包括如下步骤：
1)下层加热/测试部分的制备，请参阅图3a，
1.1)提供第一基底200，所述第一基底200可以是玻璃/石英/陶瓷基底，采用光刻、刻蚀等方式在第一基底200的第一面加工形成至少一收容槽或凹槽210；
1.2)采用光刻、沉积/溅射/打印等方式在收容槽210的槽底或底部形成多个间隔分布的加热电极300，所述加热电极300的厚度为100-5000nm，相邻加热电极300之间的间距为100-500μm，所述加热电极300为金属电极，其材质可以是Pt、Au、Ag、Cu等；
1.3)采用光刻、刻蚀等方式在第一基底200与第一面背对的第三面刻蚀形成多个沿厚度方向贯穿第一基底200的通孔220，其中，该多个通孔220分别与多个加热电极300相对应；
1.4)在所述收容槽210底部的加热电极300上设置绝缘层400，所述绝缘层400可以是完全覆盖该多个加热电极300，所述绝缘层400的材质可以是氧化硅、氮化硅等，所述绝缘层400的厚度为5-200μm；
1.5)采用光刻、沉积/溅射/打印等方式在所述收容槽210的四周侧壁制备形成多个加热电极300，并使位于四周侧壁的加热电极与位于收容槽210底部的加热电极电连接；
1.6)采用光刻、溅射、沉积等方式在绝缘层400上形成测试电极500，采用直流磁控溅射方式在测试电极500上形成一层非晶碳层600，继而采用原子层沉积等方式在非晶碳层600上沉积敏感材料粒子700；其中，所述测试电极500的厚度为100-5000nm，材质可以是Au和/或Pt等金属材料，所述测试电极500可以为插齿型电极；所述非晶碳层600的厚度为15-40nm，所述敏感材料粒子700为球状或枝状结构，所述敏感材料粒子700的尺寸为10-500nm，其中，所述敏感材料粒子700的材质可以是半导体金属氧化物等；
1.7)采用电镀、沉积等方式在通孔220内填充导电材料，例如可以是金属导电材料等，从而形成导电通道311，之后在第一基底200与第一面背对的第三面上沉积金属焊盘312，并使金属焊盘312与导电通道311电性连接。
2)上层加热部分的制备，请参阅图3b，
2.1)提供第二基底100，所述第二基底100可以是玻璃/石英/陶瓷基底，采用光刻、沉积/溅射/打印等方式在第二基底100的第二面制备形成多个间隔分布的加热电极300，所述加热电极300的厚度为100-5000nm，相邻加热电极300之间的间距为100-500μm，所述加热电极300为金属电极，其材质可以是Pt、Au、Ag、Cu等；
2.2)采用光刻、刻蚀等方式在第二基底100与第二面背对的第四面刻蚀形成多个沿厚度方向贯穿第二基底100的通孔120和气孔110，其中，该多个通孔120分别与多个加热电极300相对应；
2.3)采用电镀、沉积等方式在通孔120内填充导电材料，例如可以是金属导电材料等，从而形成导电通道311，之后在第二基底100与第二面背对的第四面上沉积金属焊盘312，并使金属焊盘312与导电通道311电性连接。
3)将上层加热部分和下层加热/测试部分键合形成一体，请参阅图3c，
使第二基底100的第二面与第一基底200的第一面相对设置，采用低温键合、胶粘接键合、后装共晶键合等方式将第一基底200的第一面和第二基底100的第二面结合为一体，从而在所述第一基底和第二基底之间围合形成一气体腔室800，主要由所述测试电极、非晶碳层、敏感材料粒子组成的气体敏感测试机构和多个加热电极被封装在所述气体腔室内，所述气体腔室经由第二基底100上的气孔与外部连通，所述多个加热电极围绕所述气体敏感测试机构设置。
需要说明的是，可以先在第二基底100的第二面上加工形成收容槽或凹槽，之后再在所述第二基底100的第二面上的收容槽或凹槽的槽底部制备加热电极。
当然，所述的制备方法还可以包括对第一基底、第二基底以及制备形成的传感器进行减薄、抛光的工艺等，在此不作具体的说明。
具体的，本案发明人发现，半导体气体传感器需要在一定温度场下工作，只有比较稳定的温度场条件下，其敏感材料才能发挥比较好的气敏特性，因此，如何保持气敏材料周围温度场的稳定性和均匀性是提高气体传感器灵敏度的关键。
本发明实施例提供的一种环热式气体传感器，在形成测试电极后，在测试电极上沉积非晶碳层，继而在非晶碳层上沉积敏感材料粒子，非晶碳层一方面可以对测试电极形成保护，防止高温测试气体中的腐蚀性成分损伤测试电极，另一方面，非晶碳层表面的粗糙多孔结构利于敏感材料颗粒附着，可以防止敏感材料颗粒在反复受热过程中与测试电极脱离，并且敏感材料颗粒的沉积还可以使非晶碳层表面变得致密，从而进一步提高非晶碳层对于测试电极的防护，且也使敏感材料颗粒与测试电极之间形成更好的导电通路，提高传感器的灵敏度。
本发明实施例提供的一种环热式气体传感器，加工工艺简单且具有更高的可靠性，其能够在保持更好的温度环境，使器件具有良好的稳定性。
应当理解，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (25)
1.一种环热式气体传感器，其特征在于包括：
基底，所述基底内部具有一气体腔室，所述气体腔室与设置在基底上的至少一个气孔连通；
气体敏感测试机构，设置在所述气体腔室内，所述气体敏感测试机构包括测试电极、非晶碳层以及敏感材料粒子，所述非晶碳层设置在所述测试电极上，所述敏感材料粒子设置在所述非晶碳层上；
加热机构，设置在所述气体腔室内，所述加热机构包括多个加热电极，所述多个加热电极设置在所述气体腔室的内壁上，且所述多个加热电极围绕所述气体敏感测试机构设置。
2.根据权利要求1所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述测试电极的厚度为100-5000nm，所述测试电极的材质包括Au和/或Pt。
3.根据权利要求1所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述测试电极为插齿型电极。
4.根据权利要求1所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述非晶碳层的厚度为15-40nm。
5.根据权利要求1所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述敏感材料粒子为球状或枝状结构，所述敏感材料粒子的尺寸为10-500nm。
6.根据权利要求1所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述敏感材料粒子的材质包括半导体金属氧化物。
7.根据权利要求1所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述气体敏感测试机构与加热电极无直接接触。
8.根据权利要求7所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述气体敏感测试机构与加热电极之间的间距为5-200μm。
9.根据权利要求1或7所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述气体敏感测试机构设置在绝缘层上，所述绝缘层设置在加热电极上。
10.根据权利要求9所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述绝缘层的材质包括氧化硅，所述绝缘层的厚度为5-200μm。
11.根据权利要求9所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述加热电极设置在所述气体腔室的底壁、顶壁和侧壁上，其中，所述气孔与所述顶壁相连通，所述绝缘层设置在底壁的加热电极上。
12.根据权利要求1或11所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述气体腔室的底壁、顶壁和侧壁上均设置有多个加热电极，且该多个加热电极均设间隔设置的，其中，相邻两个加热电极之间的间隙为100-500μm，所述加热电极的厚度为100-5000nm。
13.根据权利要求12所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述加热电极的材质包括Pt、Au、Ag、Cu中的任意一种或两种以上的组合。
14.根据权利要求1所述的环热式气体传感器，其特征在于还包括加热电极引出机构，所述加热电极引出机构设置在所述气体腔室的外部，且所述加热电极引出机构还与所述加热电极电连接。
15.根据权利要求14所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述基底内设置有导电通道，所述加热电极引出机构经所述导电通道与所述加热电极电连接。
16.根据权利要求15所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述导电通道包括设置在所述基底内的通孔以及填充在所述通孔内的导电材料。
17.根据权利要求1或14所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述基底包括第一基底和第二基底，所述第一基底与所述第二基底固定结合，并在所述第一基底和第二基底之间围合形成所述的气体腔室，其中，在所述第二基底上设置有所述的气孔。
18.根据权利要求17所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述第一基底和第二基底均为玻璃基底或石英基底，所述第一基底和第二基底通过键合的方式固定结合为一体。
19.根据权利要求17所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述气孔的孔径为10-500μm。
20.根据权利要求17所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述第一基底上设置有至少一收容槽，所述收容槽与所述第二基底围合形成所述的气体腔室；所述加热电极设置在所述收容槽的底部、侧壁以及第二基底的表面。
21.根据权利要求20所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述第一基底上设置有多个收容槽，每一所述收容槽内均设置有所述的气体敏感测试机构，所述多个收容槽与所述第二基底围合形成所述的气体腔室。
22.如权利要求1-21中任一项所述环热式气体传感器的制备方法，其特征在于包括：
提供第一基底，在所述第一基底的第一面加工形成至少一收容槽，并在所述收容槽的底部、侧壁上形成加热电极；
在所述收容槽底部的加热电极上设置绝缘层，并在所述绝缘层上制备叠设的测试电极和非晶碳层，之后在所述非晶碳层上沉积敏感材料粒子；
提供第二基底，并在所述第二基底上加工形成沿厚度方向贯穿所述第二基底的气孔，并在所述第二基底的第二面上形成加热电极；
将所述第一基底的第一面和第二基底的第二面固定结合，从而将多个加热电极以及气体敏感测试机构封装在由所述第一基底和第二基底围合形成的气体腔室内，且所述气体腔室与所述气孔相连通；以及
制备加热电极引出机构，并使所述加热电极引出机构与所述加热电极电连接。
23.根据权利要求22所述的制备方法，其特征在于具体包括：在所述第一基底的第一面加工形成多个收容槽，并分别在多个收容槽内设置气体敏感测试机构。
24.根据权利要求22所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述的制备方法具体包括：采用直流磁控溅射方式在测试电极上沉积非晶碳层，之后采用原子层沉积的方式在非晶碳层上沉积敏感材料粒子。
25.根据权利要求22所述的环热式气体传感器，其特征在于：所述的制备方法具体包括：采用低温键合、胶粘接键合、后装共晶键合的方式将第一基底和第二基底结合为一体。
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