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半導體氣敏傳感器,半導體氣敏傳感器的分類,半導體氣敏傳感器參數(shù)指標等
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半導體氣敏傳感器,半導體氣敏傳感器的分類,半導體氣敏傳感器參數(shù)指標等  2011/10/3

目錄

  • 半導體氣敏傳感器的由來
  • 半導體氣敏傳感器的分類
  • 半導體氣敏傳感器的元件
  • 半導體氣敏傳感器的原理
  • 半導體氣敏傳感器的發(fā)展
  • 半導體氣敏傳感器的參數(shù)
半導體氣敏傳感器

半導體氣敏傳感器的由來

  •   氣體與人類的日常生活密切相關,對氣體的檢測已經(jīng)是保護和改善生態(tài)居住環(huán)境不可缺少手段,氣敏傳感器發(fā)揮著極其重要的作用。例如生活環(huán)境中的一氧化碳濃度達0.8~1.15ml/L時,就會出現(xiàn)呼吸急促,脈搏加快,甚至暈厥等狀態(tài),達1.84ml/L時則有在幾分鐘內死亡的危險,因此對一氧化碳檢測必須快而準。利用SnO2金屬氧化物半導體氣敏材料,通過顆粒超微細化和摻雜工藝制備SnO2納米顆粒,并以此為基體摻雜一定催化劑,經(jīng)適當燒結工藝進行表面修飾,制成旁熱式燒結型CO敏感元件,能夠探測0.005%~0.5%范圍的CO氣體。還有許多易爆可燃氣體、酒精氣體、汽車尾氣等有毒氣體的進行探測的傳感器。常用的主要有接觸燃燒式氣體傳感器、電化學氣敏傳感器和半導體氣敏傳感器等。接觸燃燒式氣體傳感器的檢測元件一般為鉑金屬絲(也可表面涂鉑、鈀等稀有金屬催化層),使用時對鉑絲通以電流,保持300℃~400℃的高溫,此時若與可燃性氣體接觸,可燃性氣體就會在稀有金屬催化層上燃燒,因此鉑絲的溫度會上升,鉑絲的電阻值也上升;通過測量鉑絲的電阻值變化的大小,就知道可燃性氣體的濃度。電化學氣敏傳感器一般利用液體(或固體、有機凝膠等)電解質,其輸出形式可以是氣體直接氧化或還原產(chǎn)生的電流,也可以是離子作用于離子電極產(chǎn)生的電動勢。半導體氣敏傳感器具有靈敏度高、響應快、穩(wěn)定性好、使用簡單的特點,應用極其廣泛。

半導體氣敏傳感器的分類

  •   半導體氣敏傳感器有多種分類方法,主要一種是將其分為兩類—電導控制型氣敏傳感器和電壓控制氣敏傳感器。其中電導控制型一般以金屬氧化物半導體材料如SnO、ZnO、FeO系為基體,加入合適的催化金屬和添加劑,采用燒結、厚膜或薄膜工藝制成。

      半導體氣敏傳感器包括硫化氫氣敏傳感器和一氧化碳氣敏傳感器兩個敏感器件。硫化氫氣敏傳感器是采用MOS場效應晶體管結構,利用過渡金屬作柵極的氣敏元件,當空氣中存在硫化氫時,場效應晶體管的開啟電壓發(fā)生變化,變化的幅度與硫化氫的濃度成比例。一氧化碳氣敏傳感器是利用以二氧化錫為基體的鉑-銻-二氧化錫敏感材料制成的表面電阻控制型敏感器件,當空氣中有微量的一氧化碳存在時,器件的電阻急劇下降。該兩種敏感器件靈敏度均≤10ppm;響應時間均≤0秒;感應時間均≤1秒。

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