近日，國外微電子技術研究機構(gòu)IHP-Leibniz Institute，聯(lián)合德國航太研究中心開發(fā)了一種尺寸小巧、具成本效益的氣體質(zhì)譜分析感測系統(tǒng)。該分析系統(tǒng)也是全球第一套以矽鍺晶片制作發(fā)送與接收器的系統(tǒng)。

　　IHP-Leibniz方面表示，其開發(fā)了一種具成本效益的方法來制造所需的整合了天線的發(fā)送器與接收器的矽鍺晶片，運作頻率在238GHz~252GHz。由于所用元件是采用標準矽制程技術，可利用現(xiàn)有半導體設備，因此能降低生產(chǎn)成本，在保證性能的情況下為氣體感測器建立低價格優(yōu)勢。

　　目前，IHP-Leibniz所開發(fā)的矽鍺接收器與發(fā)送器晶片原型運作頻率仍比較窄，但研發(fā)團隊強調(diào)其只是原型晶片，接下來將會有性能更提升的版本。

　　IHP-Leibniz近期展示的系統(tǒng)，利用一個光學試驗臺來承載發(fā)射與接收模組，有效天線增益經(jīng)由一個透鏡放大。進行氣體質(zhì)譜量測時，一個尺寸約0.6m的氣體吸收單元會被放置在發(fā)送器與接收器之間。使用時，接收器的IF訊號會利用一般商用實驗室量測技術，被紀錄為發(fā)送頻率的一個函數(shù)，系統(tǒng)在發(fā)送器與接收器整合本地振蕩器，其頻率藉由外部的PLL電路來穩(wěn)定。兩個PLL單元采用兩個具有恒定偏移的參考頻率，能在一次完整的掃描后為接收器建立一個恒定的中頻頻率，以偵測到非常微小的振幅變化，并作為氣體吸收分析結(jié)果。

　　據(jù)悉，此次IHP-Leibniz與德國航太開發(fā)的新型氣體感測器具備龐大的應用潛力，包括用以偵測有毒氣體，或是運用在半導體產(chǎn)業(yè)的化學制程控制。此外該類感測器也能應用在醫(yī)療保健領域，例如藉由分析病人所呼出氣體來協(xié)助偵測肺部疾病。