DE10018550C2 - Optoelektronischer Sensor und dessen Verwendung - Google Patents
Optoelektronischer Sensor und dessen VerwendungInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem optoelektronischen Sensor
nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 und seiner Verwendung nach Patentanspruch 15.
Für Optoden in der Brandmeldetechnik kommen verschiedene
Realisierungsmöglichkeiten der optischen Meßtechnik in
Frage. Eine Technik ist die MIRE (Multiple Internal
Reflection)/ATR (Atanuated Total Reflection), wobei Licht in
ein hochbrechendes Material eingekoppelt wird, so dass das
Licht Totalreflexion erfährt, und eine Membran auf das
hochbrechende Material abgeschieden wurde, so dass das
evaneszente Feld des eingekoppelten Lichts durch die Membran
Absorption erleidet. Kommt die Membran mit einem Analyten,
einem zu messenden Gas, in Berührung, ändert sich das
Absorptionsverhalten der Membran und damit die Absorption
des Lichtes. Durch die Messung der Absorption kann daher die
Konzentration des zu messenden Gases gemessen werden, weil
je nach der Konzentration des Gases die Membran ihre
Absorptionseigenschaften ändert. Eine notwendige Bedingung
ist dabei, dass lediglich das evaneszente Feld in die
Membran hineinreicht und damit absorbiert wird.
Eine weitere Meßmethode ist die Transmissionsmessung. Auch
hier wird eine Absorptionsänderung gemessen. Dabei gelangt
Licht durch eine Membran, die mit dem Analyten in Kontakt
kommt, wobei in Abhängigkeit von dem Analyten die Absorption
der Membran geändert wird. Durch Vergleichsmessung mit und
ohne Analyten ist eine Bestimmung des Analyten möglich.
Gegebenenfalls kann eine Spüllösung verwendet werden, um den
Analyten von der Membran zwischen den Messungen zu
entfernen.
In der Offenlegungsschrift DE 198 35 769 A1 wird ein
optoelektronischer Gassensor auf der Basis von Optoden
beschrieben, bei dem voneinander getrennte lichtempfindliche
Elemente und ein mittig dazwischen liegender Lichtsender auf
einem Halbleitersubstrat integriert sind, wobei Lichtsender
und Sensoren von einem Optodenmaterial bedeckt sind. Das aus
dem Emissionsbereich des Lichtsenders lateral austretende
Licht wird durch Totalreflektion in das Optodenmaterial
eingekoppelt.
In der Offenlegungsschrift EP 903573 A2 wird eine Optode zur
Bestimmung von Gasen vorgeschlagen, wobei eine gassensitive
Sensormembran zur Bestimmung von Gaskonzentrationen in
Gasgemischen eingesetzt wird. Die gassensitive Sensormembran
weist eine Indikatorsubstanz auf, die mit dem zu
bestimmenden Gas wechselwirkt.
Die Offenlegungsschrift DE 198 45 553 A1 hat einen
Brandmelder zum Gegenstand, der eine Sensorik aufweist, die
einen Chemosensor oder einen Chemosensorarray aufweist.
Dabei wird der Chemosensor als ein auf Optodenbasis
arbeitender optoelektronischer Gassensor oder ein auf
Optodenbasis arbeitendes optoelektronisches Gassensorarray
ausgebildet.
Der erfindungsgemäße optoelektronische Sensor mit den
Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat demgegenüber
den Vorteil, dass das Licht nicht unter Totalreflexion in
die Optode eingekoppelt werden muß, so dass das Licht in
einem beliebigen Winkel in die Optode eingekoppelt wird, da
die Optode einen Spiegel aufweist, der das Licht am Rand der
Optode wieder in die Optode hinein reflektiert. Dadurch ist
es möglich, dass größere Winkel für die Einkopplung des
Lichtes verwendet werden können, so dass dann der optische
Weg durch die Optode von dem Lichtsender zu den
lichtempfindlichen Sensoren länger wird, als wenn allein die
Winkel, für die Totalreflexion gilt, verwendet werden
würden. Damit wird die Meßempfindlichkeit höher, da die
Wechselwirkung des Lichtes mit der Optode über einen
längeren Weg möglich ist. Das Meßergebnis über das zu
analysierende Gas, das in die Optode eindringt, ist mittels
der lichtempfindlichen Sensoren sofort ermittelbar.
Die erhöhte Meßempfindlichkeit kann vorteilhafterweise dazu
verwendet werden, bei Säuglingen Frühstadien der Gelbsucht
einfach und schnell zu erkennen, wobei der
Kohlenmonoxidgehalt in der ausgeatmeten Luft der Säuglinge
untersucht wird. Überschreitet der Kohlenmonoxidgehalt einen
Wert von 1,8 ppm, wird eine mögliche Gelbsuchterkrankung
indiziert. Der erfindungsgemäße optoelektronische Sender
liefert sofort ein Meßergebnis und eine rechtzeitige,
lebensrettende Behandlung kann eingeleitet werden.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten
Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte
Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch
angegebenen optoelektronischen Sensors möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass der Spiegel an der
Außenseite des Optodenmaterials durch eingelassene
Metallpartikel realisiert wird. Diese Methode ist einfach
und in den Herstellungsprozeß des optoelektronischen Sensors
leicht integrierbar.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass durch die Bedeckung des
Optodenmaterials mit einem lichtundurchlässigen Material der
Lichtaustritt durch Streulicht verhindert wird. Dies
reduziert die Rückwirkung von Streulicht auf die
durchzuführende Messung und erhöht somit die Meßgenauigkeit.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, dass das Optodenmaterial
ein Polymer ist, dem eine Indikatorsubstanz zugegeben wird.
Die Verwendung eines Polymers mit einer Indikatorsubstanz
ermöglicht eine einfache Herstellung und Aufbringung des
Optodenmaterials auf das Halbleitersubstrat.
Des weiteren ist es von Vorteil, dass Farbstoffmoleküle in
der Indikatorsubstanz vorliegen, die zu einer gasabhängigen
Absorption des eingekoppelten Lichts führen. Mittels dieser
Farbstoffmoleküle wird vorteilhafterweise in reversibler Art
eine von der Gasart abhängige Absorption dargestellt, die
dann anhand der gemessenen Absorption zur Bestimmung der
Gaskonzentration verwendet wird.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, dass das
lichtundurchlässige Material als Polymer ausgeführt wird,
wodurch der Herstellungsprozeß dieser lichtundurchlässigen
Schicht an den Herstellungsprozeß der Optoden angepasst
wird. Die Gesamtherstellung wird dadurch vereinfacht.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass die lichtempfindlichen
Sensoren mit den sie bedeckenden Abschnitten des
Optodenmaterials sektorartig zentralsymmetrisch um den
Lichtsender angeordnet werden. Damit wird das von dem
Lichtsender ausgesendete Licht gleichmäßig verteilt und zur
Messung in den verschiedenen mit Optodenmaterial bedeckten
Abschnitten verwendet.
Ein den optoelektronischen Sensor bildender Chip kann daher
quadratisch 5-, 6-, 7- oder 8-eckig oder auch kreisrund
ausgeführt sein. Daneben kann ein solcher optoelektronischer
Sensor auch weniger oder mehr als vier Transmissionszweige
beinhalten.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass das Halbleitersubstrat
aus n-leitendem Silizium und die lichtempfindlichen Elemente
aus in das n-Siliziumsubstrat integrierten p-leitenden
Siliziumbereichen gebildet wird. Auf diese Weise bilden die
lichtempfindlichen Elemente Fotodioden. Der Lichtsender ist
bevorzugt eine lichtemittierende Diode (LED), es können zur
Abgrenzung der Wellenlänge aber auch mehrere LEDs
aufgebracht werden.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass das Optodenmaterial für
die Detektion von Stickoxiden ausgebildet ist, so dass diese
einen Brand charakterisierenden Gase quantitativ durch den
Brandmelder, der den optoelektronischen Sensor aufweist,
detektiert werden. Damit wird eine Brandfrüherkennung
aufgrund der hohen Meßempfindlichkeit des erfindungsgemäßen
optoelektronischen Sensors ermöglicht.
Weiterhin ist es von Vorteil, dass der erfindungsgemäße
Sensor mit Oxidationsmitteln versehen ist, die auf einem
Trägermaterial aufgebracht sind, so dass eine Schädigung des
erfindungsgemäßen Sensors durch Schwefeldioxid vermieden
wird. Alternativ ist es möglich, dass der erfindungsgemäße
Sensor ein Molekularsieb aufweist, das unerwünschte Gase
ausfiltert.
Bei dem optoelektronischen Sensor sind die einzelnen
Transmissionszweige durch Barrieren getrennt, so dass sich
die einzelnen Transmissionszweige durch aus dem
Optodenmaterial austretenden Streulicht optisch nicht
beeinflussen. Die Höhe dieser Barrieren kann etwa gleich der
Höhe des zentralen Lichtsensors gewählt werden. Außerdem
können alle Stellen des Chips, die nicht lichtempfindlich
sind - falls erforderlich - verspiegelt werden, so auch die
Seitenwände der Barrieren. Dazu wird vorteilhafterweise eine
Metallisierung, vorzugsweise Gold, verwendet.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, dass der Lichtsender mit
Pulsen betrieben wird, so dass die Leistungsaufnahme des
erfindungsgemäßen Sensors reduziert wird.
Durch die Kombination von verschiedenen optoelektronischen
Sensoren zu einem Sensorarray gemäss dem nebengeordneten Anspruch 15 wird eine hohe Meßgenauigkeit
und große Angriffsfläche für das zu detektierende Gas
ermöglicht. Dazu weist der erfindungsgemäße
optoelektronische Sensor Zuleitungen auf, die den
Lichtsender und die lichtempfindlichen Sensoren treiben bzw.
die Messsignale abgreifen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen schematischen
Querschnitt durch den erfindungsgemäßen optoelektronischen
Sensor und Fig. 2 eine Aufsicht auf eine schematische Darstellung
des erfindungsgemäßen optoelektronischen Sensors.
Optoelektronische Sensoren, insbesondere, wenn sie auf
Halbleiterbasis hergestellt werden, haben den Vorteil, dass
sie sehr kleine Abmessungen aufweisen. Durch die Verwendung
eines Optodenmaterials, durch das Licht gestrahlt wird, um
mittels der Absorption in dem Optodenmaterial eine
Gaskonzentration quantitativ zu bestimmen, ist die
Wechselwirkung des Gases mit dem Optodenmaterial, d. h. die
Absorption des Lichts, ein Maß der Länge, die das Licht
durch das Optodenmaterial zurücklegt. Umso länger der Weg
ist, umso häufiger wird Licht durch eine gasabhängige
Absorption des Optodenmaterials gedämpft. Es ist daher ein
Ziel, den Lichtweg in einem Optodenmaterial zu erhöhen. Die
Totalreflexion in einem Optodenmaterial, wie es z. B. Polymer
ist, gestattet nur einen bestimmten Winkel unter dem das
Licht mindestens eingekoppelt werden muß, so dass das Licht
nicht wieder aus der Optode ausgekoppelt wird. Steilere
Winkel, die zu einem längeren optischen Weg führen, halten
den Winkel für die Totalreflexion dann nicht mehr ein, und
das Licht wird aus der Optode ausgekoppelt.
Erfindungsgemäß wird daher das Optodenmaterial am äußeren
Rand mit einem Spiegel versehen, so dass nahezu beliebige
Einkoppelwinkel des Lichts möglich sind und damit längere
optische Wege, die das Licht durch das Optodenmaterial
zurücklegt. In dem Optodenmaterial befindet sich eine
Indikatorsubstanz, die Farbstoffmoleküle aufweist. Das
Optodenmaterial selbst ist ein Polymerträgermaterial, das
mindestens eine Indikatorsubstanz aus der Gruppe von
Verbindungen bestehend aus Azobenzolen, Acetophenonen,
Corrinen, Porphyrinen, Phtalocyaninen, Macroliden,
Porphyrinogenen, Nonactin, Valinomycin und/oder deren
Komplexe mit Übergangsmetallen der ersten, zweiten und der
fünften bis achten Nebengruppe aufweist. Diese Substanzen führen zu
einer reversiblen Änderung der Absorptionseingenschaften
unter dem Einfluß zu detektierender Gase wie Stickstoffoxide
oder Kohlenmonoxid. Aber auch andere Substanzen wie Amine,
Wasserdampf, Sauerstoff oder Alkohole sind mit diesen
Indikatorsubstanzen identifizierbar. Es liegen hier
Chromoionophore vor, die zu einem Farbumschlag und damit zu
einer Änderung des Absorptionsverhaltens bei Kontakt mit
einem zu detektierenden Gas führen.
In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine schematische
Darstellung des erfindungsgemäßen optoelektronischen Sensors
dargestellt. Ein Lichtsender 1 ist mittig plaziert. Der
Lichtsender 1 ist hier eine lichtemittierende Diode (LED).
Alternativ sind auch eine Laserdiode oder kleine Lampen oder
andere Lichtquellen verwendbar. Es sind hier stellvertretend
zwei aus dem Lichtsender 1 austretende Lichtstrahlen 2 und 3
dargestellt. Es reicht hier also, sich auf die geometrische
Optik zu beschränken. Tatsächlich emittiert der Lichtsender
1 bei vielen anderen Winkeln Lichtstrahlen. Der Lichtsender
wird hier mit elektrischen Pulsen betrieben, um die
Leistungsaufnahme zu verringern. Dies führt dazu, dass auch
nur Lichtpulse versendet werden. Die Verwendung von Pulsen
hat den neben der geringeren Leistungsaufnahme den Vorteil,
dass thermische Effekte in ihrem Einfluß reduziert werden.
Eine in Abhängigkeit von dem verwendeten Lichtsender
geeignete Frequenz für die Pulse wird gewählt.
Die Lichtstrahlen 2 und 3 treffen auf den äußeren Rand des
Optodenmaterials 4, das sich auf dem Lichtsender 1, auf
einem Halbleitersubstrat 10 und auf lichtempfindlichen
Sensoren 6 befindet, unter einem Winkel, der kleiner als der
notwendige Winkel für die Totalreflexion ist. Damit wird der
optische Weg der Lichtstrahlen 2 und 3 länger als wenn sie
unter der Bedingung der Totalreflexion in das
Optodenmaterial 4 eingekoppelt werden würden. Da sich das
Optodenmaterial 4 direkt auf dem Lichtsender 1 befindet, ist
eine direkte Überkopplung des Lichts gewährleistet.
Das Optodenmaterial 4 ist hier wie oben dargestellt ein
Polymer mit den genannten Indikatorsubstanzen. Eine Optode
bezeichnet einen optischen Sensor. Hier ist das
Optodenmaterial 4 als Lichtleiter ausgebildet, durch den
Licht geführt wird, wobei die Absorption des Lichts durch
diesen Lichtleiter durch eine Gaskonzentration bestimmt
wird. Durch die Wahl der unterschiedlichen
Indikatorsubstanzen wird das Absorptionsverhalten für
entsprechende Gase eingestellt, zum Beispiel für
Kohlenmonoxid oder Stickstoffoxide.
Das Optodenmaterial 4 wird hier auch als Membran bezeichnet,
da es als solche auf dem Lichtsender 1, dem
Halbleitersubstrat 10 und den lichtempfindlichen Sensoren 6
aufgebracht ist. Um eine Lichtauskopplung aus dem
Optodenmaterial 4 zu vermeiden, befindet sich auf dem
Optodenmaterial 4 ein Spiegel 5. Der Spiegel 5 reflektiert
die Strahlen zurück in das Optodenmaterial 4. Der Spiegel 5
ist hier mittels in das Polymer für das Optodenmaterial 4
eingelassener Metallpartikel realisiert. Alternativ ist auch
eine Bedampfung des Optodenmaterials 4 mit einem Metallfilm
möglich, wobei ein Metallfilm auch mit einer
Beschichtungstechnik aufgebracht sein kann.
Das Einlassen von Metallpartikeln in das Polymer des
Optodenmaterials 4, um den Spiegel zu realisieren,
ermöglicht, dass die Herstellung des Spiegels mit dem
Auftragen des Optodenmaterials realisiert wird. Das Polymer
des Optodenmaterials 4 wird in einem flüssigen Zustand auf
den Lichtleiter 1, das Halbleitersubstrat 10 und die
lichtempfindlichen Sensoren 6 aufgebracht. Durch Trocknen
und/oder Heizen wird das Polymer in einen festen Zustand
überführt. Auf dem Spiegel 5 befindet sich ein weiteres
Polymer, und zwar eine lichtundurchlässige Schicht 9. Die
lichtundurchlässige Schicht 9 hat die Aufgabe, Licht, das
nicht von dem Spiegel 5 zurück in das Optodenmaterial 4
reflektiert wurde, abzublocken, so dass die Messung der
Gaskonzentration nicht durch austretendes Streulicht
verfälscht wird. Die lichtundurchlässige Schicht 9 ist
derart ausgeführt, dass sie inert gegenüber dem
Optodenmaterial 4 ist, also keine Reaktion mit ihm eingeht
oder es in seinen Eigenschaften verändert.
Das Optodenmaterial 4 ist am Ende bei den lichtempfindlichen
Sensoren 6 abgerundet, um eine bessere Einkopplung in die
lichtempfindlichen Sensoren zu erreichen.
Die LED 1 als Lichtsender wird entweder durch Eindiffusion
von Dotierstoffen oder durch ein Aufbringen der LED 1 auf
das Halbleitersubstrat 10 hergestellt. Auch die
lichtempfindlichen Sensoren 6 werden durch eine Eindiffusion
von Dotierstoffen an den Stellen, wo die lichtempfindlichen
Sensoren 6 hergestellt werden sollen, ermöglicht. Die
Bauelemente werden dann durch Standardtechnologieschritte
der Siliziumhalbleitertechnik wie Photolithographie, Ätzung,
Passivierung und Metallisierung hergestellt. Hier liegt als
Halbleitersubstrat 10 n-leitendes Silizium vor. Um
Fotodioden als die lichtempfindlichen Sensoren 6
herzustellen, werden Akzeptoren an die Stellen, wo die
lichtemfindlichen Sensoren 6 hergestellt werden sollen,
eindiffundiert. Da es sich hier um Silizium handelt, kann
Bor als Akzeptor verwendet werden. Auch eine Implantation
der Akzeptoren ist hier möglich.
Anstatt Silizium zu verwenden, kann es auch angezeigt sein,
Verbindungshalbleiter zu verwenden, die für
lichtemittierende Bauelemente geeigneter sein können. Zu
solchen Verbindungshalbleitern gehören die Arsenide, die
Phosphide, die Nitride, die Antimonide und Siliziumcarbid.
Das lichtundurchlässige Polymer 9, der Spiegel 5 und das
Optodenmaterial 4 sind für die zu messenden Gase
durchlässig.
In Fig. 2 ist eine Aufsicht auf eine schematische
Darstellung des erfindungsgemäßen optoelektronischen Sensors
dargestellt. Der Lichtsender 1 befindet sich mittig im
Zentrum des Sensors. Jeweils wegführend von dem Lichtsender
1 führen Transmissionsarme 8 zu den lichtempfindlichen
Sensoren 6. Barrieren 7 liegen zwischen den
Transmissionsarmen 8, um ein Nebensprechen durch Streulicht
zu verhindern. Es können alternativ mehr als vier
Transmissionsarme verwendet werden, wobei auch weniger
Transmissionsarme möglich sind.
Die gleichmäßige Verteilung des vom Lichtsender 1
emittierten Lichts ermöglicht jedoch, die Fläche des
optoelektronischen Sensors optimal auszunutzen. Die
Transmissionsarme 8, die die Membran des Optodenmaterials
bilden, weisen eine Länge von 600 bis 1200 Mikrometer und
eine Breite von 280 Mikrometer sowie eine Dicke von 10
Mikrometer auf. Der Abstand zwischen dem Lichtsender 1 und
den lichtempfindlichen Sensoren 6 sollte möglichst gering
sein, um die maximal aufzubringende Lichtleistung zu
minimieren. Außerdem wird dadurch Chipfläche eingespart. Bei
diesen gegebenen Abmessungen wird dann erfindungsgemäß der
optische Weg maximiert.
Die Barrieren 7 können aus Halbleitermaterial hergestellt
werden, das isoliert keine elektrische Funktion übernimmt.
Die Barrieren 7 können zusätzlich mit einer Metallschicht
versehen sein, um Streulicht zu reflektieren. Alternativ
können die Barrieren 7 auch aus Metall oder einem
dielektrischen Material hergestellt werden. Da die Barrieren
7 ein Nebensprechen zwischen den Transmissionsarmen
verhindern sollen, sind die Barrieren 7 mindestens so hoch
wie die LED 1.
Durch eine Kombination von verschiedenen erfindungsgemäßen
optoelektronischen Sensoren, die auf einem
Halbleitersubstrat hergestellt werden, kann ein
Sensorenfeld, ein sogenanntes Sensorarray realisiert werden.
Dies ermöglicht, gleichzeitig mit mehreren Sensoren zu
messen, um damit ein stärkeres Messsignal zu erzeugen, da
eine größere Gesamtfläche mit Optodenmaterial bedeckt ist
und zur Auswertung verwendet wird. Die Lichtsender 1 und die
lichtempfindlichen Sensoren 6 werden durch zentrale
Spannungs- beziehungsweise Stromquellen versorgt. Die
Ausgangssignale von den Lichtsensoren 6, die die Messsignale
führen, werden zu Verstärkern geführt. Durch die Verstärker,
die an die erfindungsgemäßen optoelektronischen Sensoren
angeschlossen werden, werden die Messsignale zur besseren
Auswertung verstärkt.
Da der optoelektronische Sensor auch in einem Brandmelder
verwendet werden kann, wobei vorzugsweise als einen Brand
anzeigende Gase Stickstoffdioxid und/oder Kohlenmonoxid
beziehungsweise Kohlendioxid detektiert werden, muß dieser
Sensor dabei auch vor Schadgasen geschützt werden. Solch ein
Schadgas ist vor allem Schwefeldioxid. Schwefeldioxid würde
das Optodenmaterial irreversibel schädigen. Zur Trennung von
Schwefeldioxid und den zu messenden Gasen wie CO oder CO2
wird die Oxidierbarkeit von SO2 zu SO3 ausgenutzt.
Schwefeltrioxid stellt kein Problem mehr als Schadgas dar.
Als Oxidationsmittel wird hier Kaliumpermanganat verwendet,
aber auch andere Oxidationsmittel wie Chromate sind
einsetzbar.
Eine andere Möglichkeit der Trennung von CO2 und SO2 ist das
Molekularsieb. Da CO2 und SO2 sich hinsichtlich ihres
räumlichen Aufbaus deutlich unterscheiden, werden sie von
dem Molekularsieb unterschiedlich adsorbiert. Ein
Molekularsieb weist eine Anordnung bestehend aus Röhren auf,
die an ihren Innenwänden mit Oxidationsmitteln beschichtet
sind.
Claims (14)
1. Optoelektronischer Sensor auf der Basis von Optoden, der
auf einem Halbleitersubstrat (10) mehrere getrennte
lichtempfindliche Sensoren (6) und mittig einen Lichtsender
(1) aufweist, wobei der Lichtsender (1) und die
lichtempfindlichen Sensoren (6) von einem transparenten
Optodenmaterial bedeckt sind, dadurch gekennzeichnet, dass
das transparente Optodenmaterial (4) an der Seite, die
abgewandt von dem Halbleitersubstrat (10) ist, verspiegelt
ist.
2. Optoelektronischer Sensor nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dass die Verspiegelung durch in das
transparente Optodenmaterial (4) eingelassene Metallpartikel
ermöglicht ist.
3. Optoelektronischer Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass das transparente Optodenmaterial (4)
mit einem lichtundurchlässigen Material (9) bedeckt ist.
4. Optoelektronischer Sensor nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das transparente
Optodenmaterial (4) ein Polymer ist, bei dem eine
Indikatorsubstanz zugegeben ist.
5. Optoelektronischer Sensor nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichent, dass die Indikatorsubstanz Farbstoffmoleküle
aufweist.
6. Optoelektronischer Sensor nach Anspruch 3, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das lichtundurchlässige
Material (9) ein Polymer ist.
7. Optoelektronischer Sensor nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
lichtempfindlichen Sensoren (6) mit den sie bedeckenden
Abschnitten des Optodenmaterials (8) sektorartig
zentralsymmetrisch um den Lichtsender (1) angeordnet sind.
8. Optoelektronischer Sensor nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das
Halbleitersubstrat (10) ein n-Siliziumsubstrat ist und die
lichtempfindlichen Sensoren (6) aus p-Silizium bestehen.
9. Optoelektronischer Sensor nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
lichtempfindlichen Sensoren (6) Fotodioden bilden und der
Lichtsender eine LED ist.
10. Optoelektronischer Sensor nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Optodenmaterial
(4) für die Detektion von Stickoxiden oder Kohlenmonoxid
ausgebildet ist.
11. Optoelektronischer Sensor nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor mit
Oxidationsmitteln versehen ist, die auf einem Trägermaterial
aufgebracht sind.
12. Optoelektronischer Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, dass der optoelektronische
Sensor ein Molekularsieb aufweist.
13. Optoelektronischer Sensor nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der
optoelektronische Sensor zwischen Transmissionszweigen
Barrieren aufweist.
14. Optoelektronischer Sensor nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsender (1)
mit elektrischen Pulsen betreibbar ist.
15. Verwendung des optoelektronischen Sensors nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass er als Arrayelement
in Gassensorarrays verwendet wird.
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