金属氧化物半导体气敏传感器专利技术综述
王旭昭 1，王 萌 2
(1.国家知识产权局专利局 专利审查协作天津中心， 天津 300300；2.河北地质大学， 河北 石家庄 050000)
摘 要 ：金属氧化物半导体气敏传感器是现今应用最广、研究最充分的气体传感器领域之一。本文通过专利技术的角度出发，对国内外该专利技术文献进行了统计分析，研究了金属氧化物半导体气体传感器领域的专利申请量、申请时间、申请人的分布特点。
关键词 ： 金属半导体； 气敏； 专利
1 概述
气敏传感器又称气体传感器，指利用各种化学、物理效应将气体成分、浓度按一定规律转换为电信号输出的传感器件，已广泛应用于检测易燃易爆、有毒有害气体，环境控制以及生活生产等领域。
说起“现成品艺术”，很容易让人联想到马歇尔.杜尚的一系列作品，比如《自行车轮》、《泉》、《大玻璃》、《L.H.O.O.Q》等。但在理论家阿瑟.丹托(ArthurC Danto)的著作《艺术的终结》一书中，丹托并没有将杜尚的《泉》作为一件标志“艺术终结”的作品，而是选择了安迪.沃霍尔(Andy Warhol)的《布里洛盒子》。这两件作品看上去都跟现成品有关，为什么丹托不选择更早出现的《泉》呢？
目前，大部分气敏传感器都是表面控制电阻型传感器，其中半导体式电阻型气体传感器的敏感材料主要集中在金属氧化物半导体，金属半导体由于导带中存在大量自由电子，表面有大量氧空位，因而材料表面具有较强的吸附特性和高反应活性，并在表面气体的作用下发生改变，从而根据电参数来进行测定。
1.1 文献纳入标准 ①研究设计类型为随机对照试验(randomized controlled trials，RCTs)；②纳入对象为经临床诊断为CP，其年龄和国籍不限;③纳入研究试验组的干预措施为单独针刺，对照组的干预措施为除针刺以外的其他治疗措施，包括中成药、中药汤剂、中药坐浴、西药、微波和假针刺治疗;④结局指标：治疗结束后的临床疗效、治疗前后的CP症状指数(National Institutes of Healthy Chronic Prostatitis Symptom Index，NIH-CPSI)评分变化量、白细胞降低有效率。
随着气体传感器和气敏材料的不断发展，相关专利申请也在呈现新的趋势。为进一步研究相关气敏传感器的发展方向，本文在专利摘要数据库检索的基础上，通过Incopat分析软件，对国内外金属半导体氧化物气敏传感器的专利申请情况进行了统计分析。其中，检索关键词为：金属 半导体 氧化物 气敏 气体传感 气体感测 气体检测；mental，oxide，semiconduct+，gas，sens+；结合分类号G01N27/low/ic, G01N25/low/ic,检索针对申请日为2018年8月1日之前的专利。
2 专利申请量的分布
金属氧化物半导体气体传感器的申请主要来自于美国(22.32%)、中国(21.36)、日本(20.33%)、韩国(12.21%)和德国(10.7)，其申请总量占全球总量的86%以上。图1显示了1999-2017年主要申请国家的申请量分布，该分布可基本上反映国家基础工业水平的发达程度。从时间维度看，比较美日中三国专利申请量的趋势可知，该技术属于基础工业应用领域，技术起源较早；我国在加入WTO以后，开始进行相关领域的专利申请，且申请量不断增加，在2011后超过美国和日本。在该领域内，其他发达国家的申请量保持稳定，并维持较长时间的稳定状态，而我国仍然处于较快的发展阶段，占据份额仍不断增加。
图 1 1999—2017年主要申请国家的申请量
3 专利申请人分析
比较全世界在金属半导体气体检测领域内的申请人排名可知，我国吉林大学申请量最多(93件)，位于全球第11位。国外申请集中在美、日、德的几家大公司中，并且以企业为主；而我国国内的申请构成，则是以大专院校和科研单位占据一半的份额(大专院校：39.11%，科研单位：10.41%)；企业占据了一小半的份额41.21%)。这表明，与国际其他国家相比,我国专利申请虽然在总量上占据较大位置，但申请人分布比较松散，在专利布局上与发达国家的大公司相比具有一定差距，在国际上没有龙头企业或品牌，产业应用较为落后，企业在专利上的运营也相对薄弱。
4 总结与展望
尽管国内传感检测技术发展较为迅速，但在龙头企业上与国外发达国家存在较大差距；我国应当加强专利技术与产业的结合，推动技术创新，推动新技术的不断发展应用。在这个过程中，应当以理论为基础，以产业为依托，循序渐进，才能在国际上争取一席之地。
参考文献：
[1]王红勤,杨修春,蒋丹宇.电阻型半导体气体传感器的概况[J].陶瓷学报,2011,32(4):602-609.
doi: 10.3969/j.issn.1006-8554.2019.02.098
标签：金属半导体论文; 气敏论文; 专利论文; 国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心论文; 河北地质大学论文;