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邦纳传感器半导体气体传感器的应用机理

2020-08-19 11:18

       邦纳传感器气体传感器是将被测气体浓度转换为与其一定关系的电量输出的装置或器件。气体传感器是用来检测气体类别、浓度和成分的传感器。由于气体种类繁多,性质各不相同,不可能用一种传感器检测所有类别的气体,按构成气体传感器材料可分为半导体和非半导体两大类。其中半导体气体传感器是利用待测气体与半导体表面接触时,产生的电导率等物理性质变化来检测气体的。按照半导体与气体相互作用时产生的变化只限于半导体表面或深入到半导体内部,可分为表面控制型和体控制型。前者半导体表面吸附的气体与半导体间发生电子接受,结果使半导体的电导率等物理性质发生变化,但内部化学组成不变;后者半导体与气体的反应,使半导体内部组成发生变化,而使电导率变化。
 
       邦纳传感器气体传感器按照半导体变化的物理特性,又可分为电阻型和非电阻型,电阻型半导体气敏元件是利用敏感材料接触气体时,其阻值变化来检测气体的成分或浓度;非电阻型半导体气敏元件是利用其它参数,如二极管伏安特性和场效应晶体管的阈值电压变化来检测被测气体的。半导体气体传感器是利用气体在半导体表面的氧化和还原反应导致敏感元件阻值变化而制成的。当半导体器件被加热到稳定状态,在气体接触半导体表面而吸附时,被吸附的分子首先在表面物性自由扩散,失去运动能量,一部分分子被蒸发掉,另一部分残留分子产生热分解而固定在吸附处(化学吸附)。