近日，國外微電子技術研究機構IHP-Leibniz Institute，聯合德國航太研究中心開發了一種尺寸小巧、具成本效益的氣體質譜分析感測系統。該分析系統也是全球第一套以矽鍺晶片制作發送與接收器的系統。
IHP-Leibniz方面表示，其開發了一種具成本效益的方法來制造所需的整合了天線的發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，可利用現有半導體設備，因此能降低生產成本，在保證性能的情況下為氣體感測器建立低價格優勢。
目前，IHP-Leibniz所開發的矽鍺接收器與發送器晶片原型運作頻率仍比較窄，但研發團隊強調其只是原型晶片，接下來將會有性能更提升的版本。
IHP-Leibniz近期展示的系統，利用一個光學試驗臺來承載發射與接收模組，有效天線增益經由一個透鏡放大。進行氣體質譜量測時，一個尺寸約0.6m的氣體吸收單元會被放置在發送器與接收器之間。使用時，接收器的IF訊號會利用一般商用實驗室量測技術，被紀錄為發送頻率的一個函數，系統在發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果。
據悉，此次IHP-Leibniz與德國航太開發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業的化學制程控制。此外該類感測器也能應用在醫療保健領域，例如藉由分析病人所呼出氣體來協助偵測肺部疾病。
