微型氧氣感測器
經統計發現近年來早產兒的比率正逐年上升中,因此能對嬰兒的健康情況做有效的監控是迫切需要的;而從醫學資料上指出醫生可由新生兒的新陳代謝率來評估其生長的狀況,而其中最常用來判斷新陳代謝率的方法就是去測得呼吸商(respiratory
quotient,RQ)的值,其定義為人體二氧化碳的生成率與氧氣消耗量的比值,故RQ值是醫生判斷新陳代謝率的重要指標。
近年來以微機電技術製作微型氧氣感測器已成為熱門的研究課題,不僅感測元件的體積微小化,隨之而來元件消秏的能量也會大量的減少。除此之外,它可批次製造,不但節省成本,也讓每個感測器的性能趨於一致性,更重要的是其可積體化之特性,可實現微小快速的感測系統。但通常這些感測器元件都必須操作在很高的溫度下(約400℃),且它們的靈敏度不高。除此之外,大部分的氧氣感測器只可量測到小於21%的氧氣濃度,但在我們的應用中,要對早產兒的能量消耗情況做量測,其必須量測的氧氣濃度是遠高於21%。因此,在本研究中,我們所製作的氧氣感測器是必須操作在較低的工作溫度,且可感測到較高的氧氣濃度。故在此我們以多晶矽來當加熱元件,使其感測器達到工作溫度,約150℃。另外由二氧化錫(SnO2)做為氧氣感測層,經實驗結果顯示,可感測的氧氣濃度範圍大約在21%-55%之間,且輸出幾乎呈現線性,可符合醫學臨床上所需的應用。
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