用于检测引导热辐射的传感器和方法

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用于检测引导热辐射的传感器和方法
申请号	CN202210608867.X	申请日	2022-05-31	公开(公告)号	CN115597714A	公开(公告)日	2023-01-13
申请人	英飞凌科技股份有限公司(DE);			发明人	G·斯托克; E·阿绍尔; U·巴尔特; T·格里勒; C·科瓦奇; T·奥斯特曼;
摘要	本公开的各实施例总体上涉及用于检测引导热辐射的传感器和方法。一种流体传感器，包括具有顶部主表面区域的支撑结构，其中，支撑结构的顶部主表面区域形成传感器的公共系统平面。该流体传感器还包括在支撑结构的顶部主表面区域上的热发射器，其中，热发射器被配置为沿平行于系统平面的至少两个不同辐射发射方向发射热辐射。此外，流体传感器包括：热辐射检测器，在支撑结构的顶部主表面区域上，其中，热辐射检测器被配置为检测热辐射；以及波导结构，在支撑结构的顶部主表面区域上具有第一波导部段和第二波导部段。
权利要求	1.一种流体传感器(100、200、400、500、1100)，包括：支撑结构(110)，具有顶部主表面区域(112)，其中，所述支撑结构的所述顶部主表面区域形成所述传感器的公共系统平面；以及热发射器(120)，在所述支撑结构(110)的所述顶部主表面区域(112)上，其中所述热发射器被配置为沿平行于所述系统平面的至少两个不同辐射发射方向(122、124)发射热辐射；以及热辐射检测器(130、136、138)，在所述支撑结构(110)的所述顶部主表面区域(112)上，其中所述热辐射检测器(130、136、138)被配置为检测热辐射；以及波导结构(140)，在所述支撑结构(110)的所述顶部主表面区域(112)上具有第一波导部段(142)和第二波导部段(144)；其中所述第一波导部段(142)被配置为将由所述热发射器(120)沿所述热发射器(120)的所述至少两个不同辐射方向中的第一辐射发射方向(122)发射的所述热辐射的第一部分引导至所述热辐射检测器(130、136、138)；以及其中所述第二波导部段(144)被配置为将由所述热发射器(120)沿所述热发射器(120)的所述至少两个不同辐射方向中的第二辐射发射方向(124)发射的所述热辐射的第二部分引导至所述热辐射检测器(130、136、138)；以及其中所述波导结构(140)被配置为使得所述被引导的所述热辐射的第一部分和/或第二部分的消逝场能够与周围流体相互作用。 2.根据权利要求1所述的流体传感器(100、200、400、500、1100)，其中，所述热辐射检测器(130、136、138)被配置为检测来自平行于所述系统平面的至少两个不同检测方向(132、 134)的热辐射；以及其中所述第一波导部段(142)被配置为将所述热辐射的所述第一部分引导至所述热辐射检测器(130、136、138)，以使所述被引导的所述热辐射的第一部分从所述热辐射检测器(130、136、138)的所述至少两个不同检测方向中的第一检测方向(132)耦合到所述热辐射检测器(130、136、138)中；以及其中所述第二波导部段(144)被配置为将所述热辐射的所述第二部分引导至所述热辐射检测器(130、136、138)，以使所述被引导的所述热辐射的第二部分从所述热辐射检测器(130、136、138)的所述至少两个不同检测方向中的第二检测方向(134)耦合到所述热辐射检测器(130、136、138)中。 3.根据权利要求2所述的流体传感器(100、200、400、500、1100)，其中，所述第一辐射发射方向(122)和所述第二辐射发射方向(124)彼此相对；以及其中，所述第一检测方向(132)和所述第二检测方向(134)彼此相对。 4.根据前述权利要求中的任一项所述的流体传感器(100、200、400、500、1100)，其中所述波导结构(140)包括弯曲波导和/或矩形波导。 5.根据前述权利要求中的任一项所述的流体传感器(100、200、400、500、1100)，其中所述流体传感器包括滤波器结构(410)，并且其中所述滤波器结构被配置为对由所述热发射器(120)发射的所述热辐射的所述第一部分和/或所述第二部分进行滤波；以及其中，所述波导结构(140)包括所述滤波器结构(410)；和/或其中，所述热发射器(120)包括所述滤波器结构(410)；和/或其中，所述热辐射检测器(130、136、138)包括所述滤波器结构(410)；和/或其中，所述滤波器结构(410)在所述支撑结构(110)的所述顶部主表面区域(112)上被布置在所述热发射器(120)与所述波导结构(140)之间、和/或被布置在所述热辐射检测器(130、136、138)与所述波导结构(140)之间。 6.根据权利要求5所述的流体传感器(100、200、400、500、1100)，其中所述热发射器(120)包括半导体条带(126)，并且其中所述半导体条带被配置为沿所述至少两个不同辐射发射方向(122、124)发射作为所述热辐射的宽带热辐射；以及其中，所述滤波器结构(410)是包括半导体材料的光学滤波器结构；以及其中，所述光学滤波器结构具有窄透射带；以及其中，所述光学滤波器结构(410)被配置为对沿所述至少两个不同辐射发射方向(122、 124)发射的所述宽带热辐射进行滤波。 7.根据权利要求6所述的流体传感器(100、200、400、500、1100)，其中所述光学滤波器结构包括作为波长选择光学元件的光子晶体结构和/或布拉格滤波器结构。 8.根据权利要求6或7中的任一项所述的流体传感器(100、200、400、500、1100)，其中所述半导体条带(126)包括掺杂多晶硅(450)材料以形成黑体辐射体、并且被配置为在致动条件下具有介于500℃与900℃之间的范围的操作温度。 9.根据前述权利要求中的任一项所述的流体传感器(100、200、400、500、1100)，其中所述波导结构(140)被配置为提供所述被引导的所述热辐射的第一部分和/或第二部分的渐逝场比率的至少5％且至多90％、或至少35％且至多50％。 10.根据前述权利要求中的任一项所述的流体传感器(100、200、400、500、1100)，其中所述支撑结构(110)包括刚性结构(114)以及在所述刚性结构(114)的底部表面上的衬底(116)；以及其中所述刚性结构(114)的与所述底部表面相对的顶部表面是所述顶部主表面区域(112)；以及其中所述刚性结构(114)被配置为限制由所述热发射器(120)辐射的所述热辐射。 11.根据权利要求10所述的流体传感器(100、200、400、500、1100)，其中所述衬底包括至少一个衬底腔(1110)；以及其中所述至少一个衬底腔(1110)被相对于所述系统平面竖直地布置在所述热发射器(120)和/或所述热辐射检测器(130、136、138)和/或所述波导结构(140)的下面，用于所述热发射器(120)和/或所述热辐射检测器(130、136、138)和/或所述波导结构(140)与所述衬底(116)的热绝缘。 12.根据前述权利要求中的任一项所述的流体传感器(100、200、400、500、1100)，其中 2 2 2 所述流体传感器在所述系统平面中具有小于50mm或小于40mm或小于20mm的占用面积和/或小于1000μm或小于450μm或小于400μm的高度，其中，所述高度与所述系统平面正交。 13.根据前述权利要求中的任一项所述的流体传感器(100、200、400、500、1100)，其中所述波导结构(140)包括下列至少一项：平板波导(310)、条带波导(320)、狭槽波导(330)、狭槽阵列波导(340)和/或多狭槽波导(350)；和/或其中，所述热辐射检测器(130、136、138)包括下列至少一项：热电温度传感器、压电温度传感器(138)、pn结温度传感器(136)和/或电阻温度传感器。 14.根据前述权利要求中的任一项所述的流体传感器(100、200、400、500、1100)，其中，所述热辐射检测器(130、136、138)、所述波导结构(140)、所述滤波器结构(410)和/或所述热发射器(120)中的至少一项被单片地布置在所述支撑结构(110)上。 15.一种方法(1200)，包括：沿平行于公共系统平面的至少两个不同辐射发射方向(122、124)发射(1210)热辐射，其中所述公共系统平面由支撑结构(110)的顶部主表面区域(112)形成，以及其中所述热辐射由被布置在所述支撑结构(110)的所述顶部主表面区域(112)上的热发射器(120)发射；以及引导(1220)所述热辐射的第一部分，经由波导结构(140)的第一波导部段(142)将由所述热发射器(120)沿所述热发射器(120)的所述至少两个不同辐射发射方向(122、124)中的第一辐射发射方向(122)发射的所述热辐射的第一部分引导至热辐射检测器(130、136、 138)，以使所述被引导的所述热辐射的第一部分的消逝场与围绕所述波导结构(140)的流体相互作用；以及引导(1230)所述热辐射的第二部分，经由波导结构(140)的第二波导部段(144)将由所述热发射器(120)沿所述热发射器(120)的所述至少两个不同辐射发射方向(122、124)中的第二辐射发射方向(124)发射的所述热辐射的第二部分引导至所述热辐射检测器(130、 136、138)，以使所述被引导的所述热辐射的第二部分的消逝场与围绕所述波导结构(140)的所述流体相互作用，以及其中所述热辐射检测器(130、136、138)被布置在所述支撑结构(110)的所述顶部主表面区域(112)上，以及其中所述波导结构(140)被布置在所述支撑结构(110)的所述顶部主表面区域(112)上；以及经由所述热辐射检测器(130、136、138)检测(1240)所述被引导的所述热辐射的第一部分和/或第二部分。
说明书全文	用于检测引导热辐射的传感器和方法技术领域 [0001] 本公开的各实施例总体上涉及用于检测引导热辐射的传感器和方法。背景技术 [0002] 热发射器在半导体技术中的使用总是面临有效使用电力的挑战，尤其是在多市场和ATV(汽车)中的应用。存在使用平面发射器的示例，其中发射的其辐射要么远离表面要么穿过晶片。这类发射器可以加热例如外壳的内部。为了有目的地辐射输出，可以通过晶片粘合或芯片堆叠来定位辐射输出。缺点在于这些不是单片的解决方案。 [0003] 此外，使用热发射器来确定流体，必须提供具有特定量的能量的辐射以与流体相互作用。迄今为止，在低功耗与辐射和流体之间的显著相互作用之间存在目标冲突。此外，例如用于多市场和ATV中的应用的这类设备或概念应当与低成本和良好可用性相关联。 [0004] 因此，需要一种具有改进的电效率的流体检测概念。 [0005] 这种需要可以通过根据本发明的流体传感器解决。而且，在以下中限定了流体传感器的具体实施方式。发明内容 [0006] 本公开的示例包括流体传感器，该流体传感器包括具有顶部主表面区域的支撑结构，其中，支撑结构的顶部主表面区域形成传感器的公共系统平面。该流体传感器还包括在支撑结构的顶部主表面区域上的热发射器，其中，热发射器被配置为沿平行于系统平面的至少两个不同辐射发射方向发射热辐射。此外，流体传感器包括在支撑结构的顶部主表面区域上，其中，热辐射检测器被配置为检测热辐射的热辐射检测器。流体传感器还包括在支撑结构的顶部主表面区域上具有第一波导部段和第二波导部段的波导结构。第一波导部段被配置为将由热发射器沿热发射器的至少两个不同辐射方向中的第一辐射发射方向发射的热辐射的第一部分引导至热辐射检测器，以及第二波导部段被配置为将由热发射器沿热发射器的至少两个不同辐射方向中的第二辐射发射方向发射的热辐射的第二部分引导至热辐射检测器。此外，该波导结构被配置为以使被引导的热辐射的第一部分和/或第二部分的消逝场能够与周围流体相互作用。 [0007] 本公开的其他示例包括一种方法，该方法包括沿平行于公共系统平面的至少两个不同辐射发射方向发射热辐射，其中，公共系统平面由支撑结构的顶部主表面区域形成，并且其中，热辐射由被布置在支撑结构的顶部主表面区域上的热发射器发射。此外，该方法包括经由波导结构的第一波导部段将由热发射器沿热发射器的至少两个不同辐射发射方向中的第一辐射发射方向发射的热辐射的第一部分引导至热辐射检测器，以使被引导的热辐射的第一部分的消逝场与围绕波导结构的流体相互作用。此外，该方法包括经由波导结构的第二波导部段将由热发射器沿热发射器的至少两个不同辐射发射方向中的第二辐射发射方向发射的热辐射的第二部分引导至热辐射检测器，以使被引导的热辐射的第二部分的消逝场与围绕波导结构的流体相互作用。热辐射检测器和波导结构被布置在支撑结构的顶部主表面区域上。此外，该方法包括经由热辐射检测器检测被引导的热辐射的第一部分和/或第二部分。 [0008] 本公开的示例基于这样的想法：经由包括第一波导部段和第二波导部段的波导结构将由热发射器沿至少两个不同辐射发射方向发射的热辐射引导至热辐射检测器。由于热发射器的热发射可能不集中在单个方向上，因此利用波导结构收集或捕获不然可能损失的热发射可以增加效率水平。在被热检测器检测到之前，由波导结构引导的被收集的热辐射可以经由辐射的消逝场与周围流体相互作用。为了增加由波导结构采集的热辐射的量，波导结构至少包括第一波导部段和第二波导部段。因此，附加地，例如与仅被配置为收集热发射器的一个主发射方向的热辐射的波导相比，波导结构的面积可能增加。作为协同效应，不仅可以通过发射器处的改进的辐射覆盖来增加电效率，而且随着具有多个波导部段以在多个发射方向上覆盖辐射的波导结构的面积的增加，可以实现引导辐射的消逝场与周围流体的相互作用量的增加。因此，通过由于波导面积增加而导致的更多的辐射和增加的相互作用，可以从检测器中检测的引导热辐射确定例如，关于周围流体的更好的检测结果。因此，例如，可以更精确地确定周围流体的浓度，或者可以降低可检测流体的最小量的检测阈值。 [0009] 根据本公开，可以沿着传感器的公共系统平面执行波导结构对热辐射的收集或采集或捕获。然而，波导结构也可以围绕热发射器的三维被布置，以便增加可以由波导引导至检测器的辐射量。因此，热发射器可以沿不平行于系统平面的方向，例如垂直或至少部分垂直于系统平面的方向发射热辐射。 [0010] 根据本公开的示例的另一关键方面是将波导(WG)或例如包括波导的传感器的缺点转变为优点。波导的使用可能带来耦合损耗。另一方面，波导可以用于有效地(例如，尽可能有效地)使用发射器。对于基于热发射器的单片方法，发射器辐射的有效使用可能是决定性的，这可能只有使用波导才能实现。 [0011] 根据本公开的示例，提供了包括波导结构的流体传感器，其通过增加被引导至检测器并根据具体应用而被使用的辐射量(例如，通过过补偿由波导结构导致的耦合损耗)而具有改进的效率。这可以通过根据本公开的发射器‑波导结构‑检测器布置来实现。因此，波导结构可以被布置在热发射器的多个辐射发射方向上，以便将发射的大量辐射引导至检测器。由于所述布置，由波导结构收集的附加发射量可能超过耦合损耗。 [0012] 另外，根据本公开的示例的波导结构，例如双波导(例如，包括第一波导部段和第二波导部段的波导结构)可以提供用于与分析物相互作用的更大的面积(与周围流体，例如待采样的气体相互作用的更大的相互作用面积)。另外，检测器可以从多于一侧，例如两侧进行加热。 [0013] 根据本公开的示例的方案或概念可以结合以下优点中的一个或多个。 [0014] ‑能量效率：有效地(例如，尽可能有效地)使用所发射的辐射 [0015] ‑形状因数：波导结构(例如，双波导)可以在小面积上提供辐射与流体(例如，气体)之间的大量相互作用。 [0016] ‑高灵敏度：由于更多辐射功率照射到检测器上，可以获得改进的分辨率。 [0017] ‑单片传感器系统：传感器可以是单片传感器。 [0018] 换句话说，本公开的示例的关键方面可以是通过采用例如包括弯曲波导的波导结构来高效地使用热发射器和检测器。附图说明 [0019] 附图不一定是按比例绘制的，而是通常将重点放在了说明本公开的原理上。在以下说明中，参考以下附图描述了本公开的各种示例，其中： [0020] 图1示出了根据本公开的示例的流体传感器的示意图； [0021] 图2示出了根据本公开的示例的具有热检测器的流体传感器的示意图，该热检测器具有两个不同检测方向； [0022] 图3A和图3B示出了根据本公开的示例的波导结构的可能实施方式的示意图； [0023] 图4示出了根据本公开的示例的包括滤波器结构的流体传感器的示意图； [0024] 图5示出了根据本公开的示例的具有不同波导的组合的图4的流体传感器的示意图； [0025] 图6示出了根据本公开的示例的作为热发射器和滤波器结构的组合的示例的光子晶体发射器的示意图； [0026] 图7示出了根据本公开的示例的光子晶体发射器的发射在波长上的曲线图的示例； [0027] 图8示出了根据本公开的示例的流体传感器的一部分的示意图； [0028] 图9示出了图8的pn结温度传感器的示意性俯视图； [0029] 图10示出了图8的压电检测器的示意性侧视图； [0030] 图11示出了根据本公开的示例的具有衬底腔的流体传感器的示意性侧视图；以及[0031] 图12示出了根据本公开的示例的用于检测引导热辐射的方法。具体实施方式 [0032] 即使出现在不同的附图中，相同或等同的元件或具有相同或等同功能的元件在以下说明中由相同或等同的附图标记表示。 [0033] 在以下说明中，阐述多个细节以提供对本公开的示例的更全面的说明。然而，将对本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践本公开的示例。在其它情况下，以框图形式示出了公知的结构和设备，而没有详细示出它们，以避免混淆本公开的示例。此外，除非另外特别指出，否则本文描述的不同示例的特征可以彼此组合。 [0034] 图1示出了根据本公开的示例的流体传感器的示意图。图1示出了流体传感器100，其包括具有顶部主表面区域112的支撑结构110、以及被布置在顶部主表面区域112上的具有第一辐射发射方向122和第二辐射发射方向124的热发射器120、热辐射检测器130以及具有第一波导部段142和第二波导部段144的波导结构140。 [0035] 热发射器沿第一辐射发射方向122和第二辐射发射方向124发射热辐射。沿第一方向122发射的热辐射由波导结构140的第一波导部段142引导至热辐射检测器130，而沿第二方向124发射的热辐射由波导结构140的第二波导部段144引导至热辐射检测器130。作为在第一波导部段和第二波导部段中被引导的辐射的引导辐射，在从发射器传播到检测器时与周围流体(未示出)相互作用。由于辐射由波导结构140引导，所以引导辐射的消逝场与流体相互作用。然后由热辐射检测器130检测引导辐射。然后，例如根据先验数据或理论分析，可以基于由热辐射检测器130检测的引导热辐射来确定关于周围流体的信息。 [0036] 如在图1中示出，波导结构140的第一波导部段142和第二波导部段144可以例如在与热辐射检测器130耦合或连接之前合并在一起。然而，根据本公开的其他示例，第一波导部段142和第二波导部段144 可以独立地耦合或连接到热辐射检测器130，而不是合并在一起地耦合或连接到热辐射检测器130。 [0037] 根据本公开的其他示例，热辐射检测器130被配置为检测来自平行于系统平面的至少两个不同检测方向的热辐射。此外，第一波导部段142被配置为将热辐射的第一部分引导至热辐射检测器130，以使被引导的热辐射的第一部分从热辐射检测器的至少两个不同检测方向中的第一检测方向耦合到热辐射检测器130中，而第二波导部段 144被配置为将热辐射的第二部分引导至热辐射检测器130，以使被引导的热辐射的第二部分从热辐射检测器130的至少两个不同检测方向中的第二检测方向耦合到热辐射检测器130中。 [0038] 通过增加检测面积的量，可以增加流体传感器的电效率。因此，引导辐射可以从多个检测方向耦合到热辐射检测器。与仅具有单个检测方向的热辐射检测器相比，检测器130的更大面积可以用于检测引导辐射，并且此外，可以用于允许多个波导部段142、144的更好耦合。 [0039] 根据本公开的其他示例，第一辐射发射方向122和第二辐射发射方向124彼此相对，并且第一检测方向和第二检测方向彼此相对。辐射方向和检测方向的这种布置允许流体传感器在公共系统平面中具有小的占用面积，但是由于由热发射器120发射的热辐射的改进的引导而具有增加的效率。 [0040] 可选地，第一辐射发射方向122和第二辐射发射方向124可以平行于第一检测方向和第二检测方向。辐射方向和检测方向平行于公共系统平面。因为波导结构140允许重定向热辐射，因此在该平面中，这些方向可以是反平行的。因此，热辐射检测器130也可以旋转一个角度和/或发射器120反之亦然。 [0041] 根据本公开的其他示例，波导结构140包括弯曲波导和/或矩形波导。弯曲波导和/或矩形波导允许有效地引导热辐射，同时实现流体传感器100在公共系统平面中的小占用面积。然而，根据具体应用和空间环境，可以使用多种形状的波导结构140。 [0042] 根据本公开的其他示例，流体传感器100包括滤波器结构，并且该滤波器结构被配置为对由热发射器120发射的热辐射的第一部分和 /或第二部分进行滤波。此外，波导结构140包括滤波器结构、和/或热发射器120包括滤波器结构、和/或热辐射检测器130包括滤波器结构、和/或滤波器结构在支撑结构110的顶部主表面区域112上被布置在热发射器120与波导结构140之间和/或被布置在热辐射检测器130 与波导结构140之间。 [0043] 通过滤波热辐射，可以以具有消逝场的光谱中提供滤波的热辐射，该消逝场对要检测的特定周围流体是敏感。因此，可以实现低廉的热发射器120，例如发射宽带热辐射的发射器，其中，通过针对特定应用(例如，检测或确定特定流体的浓度)的滤波来调整或容易地“调谐”热辐射。流体可以是例如，CO2和/或CO和/或任何其它气体或液体。 [0044] 根据本公开的其他示例，流体传感器可以包括作为部段的发射器 120、波导(WG)、滤波器以及检测器130，并且可以根据以下原理实现： [0045] 将宽带辐射耦合到波导结构140或WG； [0046] 使用光子晶体作为特定波长的滤波器(例如包括蚀刻孔)； [0047] 当非色散光谱与周围流体、例如气体相互作用时，针对非色散光谱使用渐逝场； [0048] 利用检测器130(例如，压电、二极管等形式的检测器)将热转换成电信号。 [0049] 根据本公开的其他示例，热发射器120包括半导体条带，并且该半导体条带被配置为沿至少两个不同辐射发射方向122、124发射作为热辐射的宽带热辐射，并且滤波器结构是包括半导体材料的光学滤波器结构。并且，该光学滤波器结构具有窄透射带，并且光学滤波器结构被配置为对沿至少两个不同辐射发射方向122、124发射的宽带热辐射进行滤波。 [0050] 作为热发射器120的半导体条带是低廉且易于制造的半导体元件。这种半导体条带通常以容易制造的方式包括多于一个的辐射方向122、 124。利用根据本公开的示例的波导结构140，可以以低成本生产流体传感器100，但是由于沿着传感器的公共系统平面在多个方向上采集热能，所以具有良好的效率。对应的光学滤波器结构可以以低成本且大数目生产，并且可以被配置为提供窄带热辐射，适于确定关于周围流体的信息。 [0051] 根据本公开的其他示例，光学滤波器结构包括光子晶体结构和/ 或布拉格(Bragg)滤波器结构作为波长选择光学元件。光子晶体结构可以包括蚀刻孔，以便设置具体的滤波特性。光子晶体结构和/或布拉格滤波器结构可以以低成本生产。 [0052] 根据本公开的其它示例，半导体条带包括掺杂多晶硅材料以形成黑体辐射器，并且被配置为在致动条件下具有介于500℃与900℃之间范围的操作温度。包括掺杂多晶硅材料的半导体条带可以提供若干优点，其为用于实现热发射器120的容易且便宜的解决方案。然而，根据本公开的示例，如果应用需要高温或甚至高于900℃的温度，则加热器材料可以由金属替代。 [0053] 例如，从技术观点来看，对于CO2感测，至少大约750°的温度可能是有益的，以便在感兴趣的波长区域内具有由发射器120提供的足够能量。在一些应用中，例如CO2感测可以是：“越热越好”。在大约850℃或更高的温度下，多晶硅(Poly‑Si)可能需要保护以防止热的掺杂多晶硅受到由例如周围氧的损害。因此，根据本公开的示例，例如，掺杂多晶硅结构的热发射器120可以包括盖层(例如，薄SiO2层)。 [0054] 根据本公开的其他示例，波导结构140被配置为提供至少5％且至多90％或者至少35％或者至多50％的引导热辐射的第一部分和/或第二部分的渐逝场比率。渐逝场比率可以是例如大约43％，例如至少 30％且至多60％。然而，根据本公开的示例的流体传感器 100，并且例如特别是波导结构140，被配置为提供高渐逝场比率，或者换句话说，提供尽可能的或“尽最大可能的”高渐逝场比率。根据本公开的示例的一个理念是例如经由滤波器结构将热辐射滤波为适合的波长 (小带宽)，并且呈现为渐逝场以便例如尽可能多地观察到通过与周围流体，例如周围气体的相互作用的衰减。此外，关于低渐逝场比率，根据本公开的示例，面积(例如，公共系统平面中的波导部段的占用面积)可以增加或最大化或是广泛的，以便补偿小渐逝场的效应。此外，根据本公开的示例，如果值(例如，渐逝场比率)变得太低，则波导或波导结构的长度可能增加。然而，这可能受到衰减的限制，例如，由波导引导的热辐射的衰减。换句话说，本公开的示例可以包括在渐逝场比率、波导结构的长度或尺寸以及辐射的衰减之间的平衡，或者可以实现渐逝场比率、波导结构的长度或尺寸以及辐射的衰减之间的良好折衷。另一方面，波导结构140可以被配置为提供最多90％的被引导的热辐射的第一部分和/或第二部分的渐逝场比率。 [0055] 根据本公开的其他示例，支撑结构110包括刚性结构、和在刚性结构的底部表面上的衬底。并且刚性结构的与底部表面相对的顶部表面是顶部主表面区域112，并且刚性结构被配置为限制由热发射器120 辐射的热辐射。刚性结构可以包括SiO2和氮化物。 [0056] 布置流体传感器的目的在于例如，将由热发射器120辐射的热辐射尽量多地引导至热辐射检测器130，其中，被引导的热辐射的渐逝场与周围流体在两者之间相互作用，以便确定关于流体的信息。因此，刚性结构被配置为限制热辐射，以使热辐射不会通过支撑结构110泄漏。因此，根据本公开的示例，刚性结构可以实现为具有镜面特性。在一些情况下，最好是刚性结构对于被引导而通过波导结构140的辐射会像镜子一样起作用。因此，刚性结构可以被配置为具有特定的，例如“正确的”厚度并且可以由特定的，例如“正确的”材料制成，例如以便完成这个任务。附加地或替代地，刚性结构可以满足两个方面： [0057] 1)刚性结构可以被配置为以使在刚性结构内部可以发生被引导穿过波导结构140的电场的指数式衰减。因此，与衬底的接触可能只有很少或者例如甚至没有接触。 [0058] 2)当刚性结构的顶部与波导结构140的底部形成界面，错误选择材料(或材料厚度)可能增加波导结构的损耗。因此，刚性结构可以由被配置为减小波导损耗的材料或特定厚度的材料制成。 [0059] 支撑结构或支撑结构110的刚性结构可以包括氮化物和SiO2或甚至由氮化物和SiO2制成。然而，这些材料可以根据特定应用而变化，换句话说，这可以是材料的特定组合。 [0060] SiO2可以用作背面腔蚀刻(例如，衬底腔蚀刻)的蚀刻停止层，并且可以使传感器与衬底分离(例如，热分离和漏电流)。氮化物可以提供或赋予膜例如一些强度(添加氮化物可以使得提供与SiO2结合的良好膜)，并且可以充当或甚至充当对波导或波导结构140贡献低损耗的层。如果在背面蚀刻之后将SiO2蚀刻掉以便最终形成仅由氮化物构成的膜，则可以改进发射器120(例如，加热器)和/或检测器130 的情况或例如性能。 [0061] 通常，本公开的示例不限于在波导下面的特定材料或用于形成膜的特定层。根据本公开的示例，可以应用被配置为减小或帮助减小膜厚度并向波导引入低损耗的材料。 [0062] 根据本公开的示例的一个方面，氮化物和SiO2可以是合适的，但是可以在不脱离本公开的范围的情况下可能地限定保持传感器系统相同或等同的其他层组成。 [0063] 根据本公开的其他示例，衬底包括至少一个衬底腔，并且至少一个衬底腔被相对于系统平面竖直地布置在热发射器120和/或热辐射检测器130和/或波导结构140的下面，以用于热发射器120和/或热辐射检测器130和/或波导结构140与衬底的热绝缘。腔可以在衬底中被蚀刻。因此，由于对衬底的热辐射损失较小，为流体传感器增加腔可能是一种提高电效率的廉价可能性。 [0064] 根据本公开的其他示例，流体传感器100在该系统平面中具有小于50mm2或小于2 2 40mm或小于20mm的占用面积和/或小于1000μm 或小于450μm或小于400μm的高度，其中该 2 2 高度与该系统平面正交。流体传感器的占用面积例如可以是大约33mm ‑36mm 。由于可以减小芯片间间隔，减小流体传感器的厚度可以增加晶片上的芯片数目。因此，可以以降低的成本生产流体传感器。 [0065] 根据本公开的其他示例，波导结构140包括：平板波导、条带波导、狭槽波导、狭槽阵列波导和/或多狭槽波导中的至少一个；和/或热辐射检测器，包括热电温度传感器、压电温度传感器、pn结温度传感器和/或电阻温度传感器中的至少一个。根据具体应用选择波导可以实现高消逝场比率。可以基于生产成本和所需的检准确度选择检测器。 [0066] 根据本公开的其他示例，热辐射检测器130、波导结构140、滤波器结构和/或热发射器120中的至少一个被单片地布置在支撑结构 110上。单片制造允许流体传感器100的小尺寸，从而节省晶片上的空间并因此节省成本。此外，可以使用沉积工艺以生产这种布置。这样的工艺可以以低成本执行，并且用于大量生产。 [0067] 图2示出了根据本公开的示例的具有热检测器的流体传感器的示意图，该热检测器具有两个不同检测方向。流体传感器200包括关于图1说明的元件。与图1相对地，检测器130包括平行于系统平面的两个不同检测方向132、134。因此，第一波导部段142和第二波导部段144并不合并，而是波导结构140的两个分离的元件。由热发射器 120沿第一热辐射方向122发射的热辐射的第一部分由第一波导部段 142引导至检测器130，以使被引导的热辐射的第一部分从第一检测方向132耦合到热辐射检测器130中。由热发射器120沿第二热辐射方向124发射的热辐射的第二部分由第二波导部段144引导至检测器130，以使被引导的热辐射的第二部分从第二检测方向134耦合到热辐射检测器130中。在图2中，仅示出了用于发射和检测的两个方向，然而，发射方向和检测方向的数目的多个组合在本公开的范围内。本公开的示例可以包括例如，如在图2中示出的布置，但是附加地在圆形波导结构140内部具有第三波导部段，作为波导结构的一部分，将辐射从发射器120的第三发射方向引导至检测器130的第三检测方向。此外，发射方向的数量和检测方向的数量可以构成任意比率，换句话说，发射方向的数目不必等于检测方向的数目。 [0068] 如在图2中示出，第一辐射方向122和第二辐射方向124可以彼此相对，并且第一检测方向132和第二检测方向134可以彼此相对。此外，第一辐射发射方向122和第二辐射发射方向124可以平行于第一检测方向132和第二检测方向134。然而，可以任意选择发射方向和检测方向的相对位置，例如根据特定应用中的可用空间。使用波导结构140，可以实现连接发射器120与检测器130的多条路径。因此，受益于根据本公开的示例的概念，可以进行多种布置以通过经由波导结构140从多个发射方向采集来自发射器120的热辐射以增加能量效率。 [0069] 为了引导热辐射，波导结构140可以如在图2中示出地包括弯曲波导，或者例如矩形波导。然而，如前所述，可以根据具体应用，例如特别是关于芯片表面上的可用空间来选择多个形状。 [0070] 此外，作为可选特征，图2示出了包括刚性结构114和衬底116 的支撑结构110。衬底116被布置在刚性结构114的底部表面上，并且刚性结构114的与底部表面相对的顶部表面是顶部主表面区域112。刚性结构114被配置为限制由热发射器120辐射的热辐射。为了提高流体传感器200的效率，可以阻止向衬底116中的辐射损失。因此，刚性结构114可以包括特定材料和/或特定厚度，以便阻碍或阻止热辐射被衬底吸收。简单地说，刚性结构114可以被配置为将热辐射保持在顶部表面区域112上方。或者换句话说，刚性结构可以被配置为将热辐射保持在波导结构140内部和/或阻挡指向衬底的热发射器120 的潜在热辐射发射方向。此外，也可以减少检测器130处的损耗。 [0071] 图3A和图3B示出了根据本公开的示例的波导结构140的可能实施方式的示意图。图3A和图3B从左到右示出了平板波导310、条带波导320、狭槽波导330、狭槽阵列波导340以及多狭槽波导350。作为示例，波导可以包括绝缘体360，其上布置有包括Si 370的平板、条带和/或狭槽。换句话说，波导可以是硅波导。作为示例，图3A和图3B示出了条带波导322、狭槽波导332以及多狭槽波导352的热辐射的渐逝场的示意性电场分布322、332、352。颜色表示场强的对应值，红色是高值，而蓝色是低值。 [0072] 作为示例，多狭槽波导350可以提供具有大约2cm‑1‑4cm‑1的衰减的大约40％的渐逝场比。然而，可以实现其它渐逝场比率。例如，波导结构可以被配置为提供至少5％且至多90％的引导热辐射的第一部分和/或第二部分的渐逝场比率。虽然增加渐逝场比率可以提高流体传感器的电效率，但是在一些情况下不可能使用提供高比率的波导。因此，根据本公开的示例，可以增大波导结构140的面积以便允许引导辐射的渐逝场与周围流体之间的充分相互作用，例如以便确定关于周围流体的信息。然而，这两种效应都可以用于提供高效流体传感器200，该高效流体传感器具有波导结构140，该波导结构140具有大的消逝场比率和与周围流体接触的大面积。 [0073] 图4示出了包括根据本公开的示例的滤波器结构的流体传感器的示意图。图4以示意性俯视图的形式示出了流体传感器400并且通过截面A‑A(以虚线/点线示出)示出了其截面。流体传感器400包括支撑结构110，该支撑结构包括刚性结构114和衬底116。作为示例，刚性结构114包括面向衬底的SiO2层和在SiO2层上的氮化物层，其中与衬底相对的氮化物表面是顶部主表面区域112。流体传感器400 还包括热发射器120、热辐射检测器130、波导结构140，该波导结构 140包括第一波导部段142和第二波导部段144。作为示例，波导结构包括多狭槽波导350，多狭槽波导350可选地包括多晶硅450。该布置与图2的流体传感器200相似，因此第一辐射发射方向和第二辐射发射方向以及第一检测方向和第二检测方向可以与流体传感器200 类似。与图2的流体传感器200相对地，流体传感器400包括滤波器结构410。作为示例，滤波器结构410被示为波长滤波器(具有蚀刻孔的光子晶体)。 [0074] 滤波器结构410被配置为对由热发射器120发射的热辐射的第一部分和/或第二部分进行滤波。如前所述，滤波器结构410可以调节热辐射的波长，从而可以改进对周围流体的检测。热发射器120可以是宽带热辐射发射器，其被配置为发射宽带热辐射，并且滤波器结构410 可以包括在特定波长附近的窄透射带，其中周围流体与由波导结构 140引导的经滤波的热辐射的消逝场相互作用，以便确定关于周围流体的信息。 [0075] 如在图4中示出，滤波器结构410可以被布置在热发射器与波导结构140之间。然而，波导结构140可以包括滤波器结构410、和/ 或热发射器120可以包括滤波器结构410、和/或热辐射检测器130可以包括滤波器结构410、和/或滤波器结构410可以在支撑结构110的顶部主表面区域112上被布置在热辐射检测器130与波导结构140之间。因此，未经滤波的引导热辐射可以与周围流体相互作用，并且热辐射可以被滤波器结构410滤波，例如其中滤波器结构是检测器130 的一部分，或者例如滤波器结构被布置在波导结构140与检测器130 之间，以便滤除可能已经与不会被确定的第二周围流体相互作用的部分热辐射。因此，仅有例如对待确定的流体敏感的特定光谱的部分热辐射可以到达检测器130。如图所示，滤波器结构410可以可选地包括蚀刻孔，以便提供滤波器特性。 [0076] 此外，热辐射检测器130、波导结构140、滤波器结构410和/或热发射器120中的至少一个可以被单片地布置在支撑结构110上。此外，图4详细示出了与流体传感器400分隔的独立的热发射器120以及热辐射检测器130。这仅用于发射器120和检测器130的详细可视化。 [0077] 例如，热发射器120包括半导体条带126，该半导体条带包括掺杂多晶硅材料450。如可选地示出，热发射器120可以是加热器。如可选地示出，检测器可以例如在被配置为检测辐射的检测器的区域中包括掺杂多晶硅材料450，以及例如作为压电材料的AlN/AlScN(AlN 和/或AlScN)材料440。作为另一可选特征，发射器120和检测器130 包括支撑和/或接触部分430(例如，包括AlSiCu)，以在包括于发射器120的情况下支撑条带126，并且在包括于检测器130的情况下支撑被配置为检测热辐射的区域，例如，用于提供检测器的检测区域与支撑和/或接触部分430之间的电连接的区域。支撑和/或接触部分430 可以用于接触例如，提供用于加热发射器120的半导体条带126的电流和/或用于检测由检测器130的掺杂多晶硅450的加热引起的电压。然而，流体传感器400既不限于该特定滤波器，也不限于特定波导或者所使用的特定材料。此外，加热器120、(多个)波导WG 140、滤波器410以及检测器130可以形成流体传感器400的子系统。 [0078] 换句话说，通常，根据本公开的示例，热发射器120可以包括半导体条带126，并且该半导体条带126可以被配置为沿至少两个不同辐射发射方向发射作为热辐射的宽带热辐射。在这种情况下，滤波器结构410可以是包括半导体材料的光学滤波器结构，并且该光学滤波器结构可以具有窄透射带，并且该光学滤波器结构可以被配置为对沿至少两个不同辐射发射方向发射的宽带热辐射进行滤波。 [0079] 此外，半导体条带126可以包括掺杂多晶硅材料450以形成黑体辐射体。半导体条带可以被配置为在致动条件下具有介于500℃与 900℃之间的范围的操作温度。半导体条带126可以包括盖层，以保护条带在高温下免受损坏。SiO2层可以沉积在条带上，以保护多晶硅免受氧的影响。 [0080] 围绕半导体条带126和检测器130的主要部分的虚线表示可选地使用了背面波希工艺(backside Bosch Process)420，以便生产前述元件。然而，该工艺仅仅是可选的，并且因此可以以任何合适的方式制造在图1、图2以及图4中示出的流体传感器。例如，可以使用其它深反应离子蚀刻工艺或其修改以制造发射器120和/或检测器130。一般来说，根据本公开的示例，发射器120和/或检测器140可以包括具有经由蚀刻制造的陡峭侧沟槽的几何形状。因此，发射器120和检测器140可以包括高纵横比。 [0081] 图5示出了根据本公开的示例的具有不同波导的组合的图4的流体传感器的示意图。除了波导结构140之外，流体传感器500与流体传感器400相同。波导结构140包括多狭槽波导350和平板波导310。波导结构140的部分可以根据其几何形状包括特定结构的波导。在平板波导310的区域中，引导辐射必须跟随小的曲线半径。因此，可能发生能量损失。此外，对于此类几何形状，平板波导可能更容易生产。另一方面，根据与分布322相比的电场分布352，多狭槽波导可以提供波导狭槽外部的消逝场方面的优点，以允许与周围流体相互作用。因此，根据本公开的示例，可以根据具体要求为波导结构140实现波导的组合。可以应用波导的任何组合，例如在图3A和图3B中表示的波导。作为结果，根据本公开的示例通过提高从发射器120引导至检测器130的热辐射的量，在仍然能够提供增加的效率的同时在设计中提供大的自由度以适应具体要求。 [0082] 根据本公开的示例的流体传感器(例如，流体传感器100、200、 400中的任意一个)2 2 2 在系统平面中的占用面积可以小于50mm 或小于 40mm或小于20mm 和/或其高度可以小于 1000μm或小于500μm或小于450μm，其中该高度与该系统平面正交。 [0083] 图6示出了作为根据本公开的示例的热发射器120和滤波器结构 410的组合的示例的光子晶体发射器的示意图。光子晶体发射器610 包括热发射器120和滤波器结构410。因此，光子晶体发射器610可以被配置为发射经滤波的辐射。热发射器120可以是注入条带，电流可以流过该注入条带，因此该特定条带可以变热并发射辐射。因此，热发射器120可以是光子晶体热发射器的驱动和/或有意加热/发射部分。作为可选的特征，例如为了将辐射聚焦在一个方向上，例如聚焦在多个辐射发射方向中的第一辐射发射方向上，光子晶体发射器610 可选地包括镜620。镜620可以提高发射器的效率。作为示例，例如，为了更好地理解，如果认为镜部分620与注入区域120具有一定距离，并且滤波器410也与例如，注入区域和/或镜具有一定距离，则其将被清楚地分隔，或者例如，因此光子晶体发射器610可以被清楚地分隔为光子晶体镜620、热发射器120以及光子晶体滤波器410。作为示例，光子晶体发射器610，例如光子晶体热发射器可以包括注入区域或注入条带形式的热发射器120、光子晶体滤波器410以及可选的光子晶体镜620。 [0084] 可以利用具有两个或更多个辐射发射方向的热发射器120实现如先前所说明的布置，其中在图6中示出的辐射发射方向是第一辐射发射方向，该第一辐射发射方向与同一平面中的其它辐射发射方向之一不相对。具有镜的设置可以实现为具有不平行于系统平面的辐射方向的三维设置。然而，第二辐射发射方向可以指向系统平面，但是与所示的第一辐射发射方向不相对，例如在系统平面中具有90°的角度。然而，为了方便起见，在图6中仅示出了一个辐射发射方向(用箭头表示)。光子晶体发射器610包括用于滤波和提供镜特性的蚀刻孔。光子晶体发射器的输入功率可以是大约100mW(例如，具有500μm 的长度，并且在大约750K处)。辐射发射的带宽可以是大约800nm。 [0085] 对于包括光子晶体结构(例如在图6中示出的)，滤波器结构410 附加或备选地可以包括布拉格(Bragg)滤波器结构作为波长选择光学元件。 [0086] 图7示出了根据本公开的示例的光子晶体发射器的发射在波长上的曲线图的示例。图7可以示出如在图6中示出的具有或不具有镜620 的光子晶体发射器610的发射。三个发射曲线全部在大约3.75μm附近以任意单位(a.u.)显示出不同的峰。周围流体可以与波长附近的引导热辐射的消逝场相互作用。因此，通过检测引导滤波热发射，可以确定关于周围流体的信息，例如其浓度。 [0087] 图8示出了根据本公开的示例的流体传感器的一部分的示意图。图8可以示出集成甚至充分集成的系统或流体传感器系统。图8示出了包括发射器120和滤波器结构410的光子晶体发射器610。热发射器120包括支撑和/或接触部分430、半导体条带126以及掺杂多晶硅材料450。滤波器结构410可选地包括镜620。或者，滤波器结构410 的另一滤波部分可以代替镜620而被布置在镜的位置处，并且发射器 120可以被配置为在另一个辐射发射方向上辐射发射，其中另一个辐射方向被布置在镜720的当前位置处或指向镜的当前位置。光子晶体发射器610包括用于滤波和提供镜特性的蚀刻孔。图8仅示出了波导结构140的第一波导部段142，其为多狭槽波导350。为了方便起见，未示出第二波导部段以及第二辐射方向。流体传感器还包括检测器 130，可选为pn结温度传感器136。检测器120附加地包括支撑和/ 或接触部分430。作为示例，发射器120与检测器之间的距离可以是 6mm。作为另一示例，平行于公共系统平面的波导部段142的宽度可以是2mm。 [0088] 在图8的右手侧，示出了可选的检测器130，其可以代替pn结温度传感器。检测器130是压电检测器138或压电温度传感器。根据本公开的示例，系统可以使用pn结温度检测器136或压电检测器138；原则上，检测器可以例如以1:1替换。可选地，检测器138可以是热检测器。压电检测器138可选地包括支撑和/或接触部分430、辐射吸收层，例如，包括掺杂多晶硅材料450以及检测层，例如，作为示例包括AlN/AlScN材料440的压电层。发射器120和检测器136或138 可以通过背面波希工艺420形成。为了增加根据本公开的流体传感器的分辨率，可以增加传感器尺寸(例如，另外或对应地增加波导结构的面积)。 [0089] 图9示出了图8的pn结温度传感器136，例如二极管的示意性俯视图，其中波导结构‑7 1/2140将辐射(由箭头表示)引导至检测器136中。例如，传感器可以具有1.7e W/Hz 的噪声等效功率(NEP)。pn结温度传感器，例如二极管可以通过简单的方式以低工作量和成本进行处理。 [0090] 图10示出了图8的压电检测器的示意性侧视图。图10示出了波导结构140将辐射(由箭头表示)引导至检测器138中。辐射可以加热例如，包括掺杂多晶硅材料(未示出)的吸收层。经由加热例如包括AlN/AlScN材料440的吸收层和检测层，可以测量支撑和/或接触部分430之间的电压。上部和下部支撑和/或接触部分表示图8的压电检测器138的支撑部分。‑9 1/2 压电检测器可以具有比pn结传感器更好的性能。例如，该传感器可以具有5e W/Hz 的噪声等效功率。可选地，在图10中示出的布置可以提供热检测器。 [0091] 图11示出了根据本公开的示例的具有衬底腔的流体传感器1100 的示意性侧视图。图11是具有衬底腔1110的图4的流体传感器400 的示意性未折叠侧视图。发射器130在流体传感器1100的侧视图的每一端示出，总共示出了两次，然而如在图4中示出，仅有一个发射器130。简单地说，图11示出了与图4相同的布置，但是检测器130 被切成两半并且围绕发射器120拉直。为了突出在发射器120和检测器130下面的衬底腔1110的位置，示出了该透视图。 [0092] 通常，衬底可以包括至少一个衬底腔1110，并且至少一个衬底腔 1110可以被相对于系统平面竖直地布置在热发射器120和/或热辐射检测器130和/或波导结构140的下面，用于热发射器120和/或热辐射检测器130和/或波导结构140与衬底116的热绝缘。 [0093] 图12示出了根据本公开的示例的用于检测引导热辐射的方法。方法1200包括：沿平行于公共系统平面的至少两个不同辐射发射方向发射1210热辐射，其中公共系统平面由支撑结构的顶部主表面区域形成，并且其中热辐射由被布置在支撑结构的顶部主表面区域上的热发射器发射。方法1200还包括：经由波导结构的第一波导部段将由热发射器沿热发射器的至少两个不同辐射发射方向中的第一辐射发射方向发射的热辐射的第一部分引导1220至热辐射检测器，以使被引导的热辐射的第一部分的消逝场与围绕波导结构的流体相互作用；以及经由波导结构的第二波导部段将由热发射器沿热发射器的至少两个不同辐射发射方向中的第二辐射发射方向发射的热辐射的第二部分引导1230至热辐射检测器，以使被引导的热辐射的第二部分的消逝场与围绕波导结构的流体相互作用。热辐射检测器和波导结构被布置在支撑结构的顶部主表面区域上。此外，方法1200包括经由热辐射检测器检测被引导的热辐射的第一部分和/或第二部分。 [0094] 根据本公开的其他示例，流体传感器可以包括经热去耦且具有低热容量(例如，安置在非常薄的膜上)的热发射器、波导、滤波器系统以及经热去耦且具有低热容量(例如，安置在非常薄的膜上)的热检测器。 [0095] 在以下本公开的示例的另一关键方面中说明例如使用热发射器作为例如近似黑体辐射体以生成中红外辐射的应用的具体情况。这种应用的目的可以是将辐射耦合到波导(WG)中并对其进行滤波。因此，该目标可以包括在例如4.26μm波长附近(例如，针对空气中的 CO2的吸收波长)对波导中的波长进行窄带滤波。作为一示例，为了以足够强的功率发射该波长范围，必须获得大约500℃‑900℃的发射器温度。 [0096] 特别地，由于发射器必须非常热以提供具有足够强度的应用所感兴趣的波长范围，所以关于发射器的效率的任何改进可以是重要的。波导或滤波器中的任何耦合损耗、缺陷或发射器的未使用辐射都可能成问题。根据本公开的示例的一种具有用于发射器与检测器之间的连接路径的波导结构或一个波导的方法可以以低耦合损耗实现。另一方面，波导的最大优点可以是“辐射的可操作性”。因此，也可以使用实际沿“错误”的空间方向(不沿检测器的方向)发射的辐射。 [0097] 根据本公开的示例，允许通过有目的地使用波导来高效地，例如尽可能高效地使用热发射器的辐射。该方案可以进行多种变化，并且可以实现相同的目的。 [0098] 根据本公开的其他示例，目的在于横向使用发射器的辐射并生产单片传感器。为了尽可能多地使用辐射的球面角或发射器的表面，在根据本公开的方案中使用波导是有帮助的。 [0099] 换句话说，本公开的示例包括具有被配置为横向发射辐射的发射器的单片流体传感器。此外，传感器包括波导结构，以便覆盖发射器的辐射发射方向的宽球面角，以便收集发射的辐射并将辐射引导至检测器。 [0100] 根据本公开的其他示例，流体传感器可以包括平面发射器，其中该辐射耦合到更深或掩埋的波导中。 [0101] 根据本公开的其他示例，流体传感器可以在大约500ppm的分辨率时实现大约300ppm的准确度，其中波导结构或波导具有500μm的宽度和5mm的长度。 [0102] 本公开的其他示例包括例如，用于改进以下的一项或多项性能： [0103] ‑例如，相对于公共系统平面的面积，具有大面积的波导结构，或者，换句话说，具有大的波导。更大的波导可以产生更优异的值(准确度和分辨率) [0104] ‑具有良好的耦合效率的波导结构。改进的耦合效率可以减少损耗(例如，在辐射路径中：加热器→波导；波导→检测器) [0105] ‑具有高消逝场比率和低损耗或至少更低损耗的波导结构或波导。 [0106] 附加地或替代地，本公开的示例可以包括以下优点中的一个或多个： [0107] ‑形状因数(例如，具体为厚度<500μm) [0108] 由于能够指定经由波导结构的特定辐射路径，根据本公开的流体传感器可以被制造成任何合适的形状。因此，流体传感器可以集成在例如，晶片上的其它布置之间的紧密或扭曲的空间中。此外，根据本公开可以实现小的占用面积和厚度。此外，利用单片制造，仅少量晶片空间可以用于传感器，并且包括传感器的封装件可以是薄的。 [0109] ‑可以实现8”和12”制造 [0110] 流体传感器可以形成在8”和/或12”晶片上。大晶片上的生产可以降低每个流体传感器的成本。 [0111] ‑单片方法 [0112] 单片制造能够实现根据本公开的流体传感器的低成本和高产出生产。 [0113] ‑可能的液体传感器 [0114] 周围流体可以是液体。通常，流体传感器可以被配置为感测多种气体，或者换句话说，传感器可以被配置为执行多气体感测。 [0115] ‑潜在地更稳定 [0116] 根据本公开的流体传感器可以是稳定的。例如，对于周围流体或操作时间是稳定的。 [0117] 此外，根据本公开的流体传感器可以需要少量的功率，例如与同等性能流体传感器相比功率量减小。 [0118] 此外，根据本公开的示例的流体传感器可能较少地受到环境效应，例如湿度和/或温度的影响。增加的电效率能够补偿由环境效应引起的效率损失。此外，流体传感器可以提供改进的可靠性和较低的由于老化导致的灵敏度下降。此外，根据本公开的示例的传感器布置可以具有长寿命，例如大量的测量周期‑尤其是对于加热器。 [0119] 此外，本公开的示例包括集成传感器系统，例如流体传感器，或者包括如上所述的流体传感器。 [0120] 本公开的其它示例基于使用渐逝场的光谱学。 [0121] 本公开的其它示例包括基于波导的单片气体传感器。 [0122] 虽然已经在装置的上下文中描述了一些方面，但是清楚的是，这些方面还表示对对应方法的说明，其中块或设备对应于方法步骤或方法步骤的特征。类似地，在方法步骤的上下文中描述的方面也表示对对应装置的对应块或元件或特征的说明。 [0123] 以上描述的示例仅用于示出本公开的原理。应当理解的是，对本文描述的布置和细节的修改和变更对于本领域的其他技术人员将是显而易见的。因此，其意图仅由即将示出的专利权利要求书的范围限制，而不是由通过对本文中的示例进行说明和解释的方式呈现的具体细节限制。