半导体气体传感器的工作原理是什么?

半导体气体传感器的工作原理是什么?,第1张

在一定的温度条件下,被测气体到达半导体敏感材料表面时将与其表面吸附的氧发生化学反应,并导致半导体敏感材料电阻发生变化,其电阻变化率与被测气体浓度呈指数关系,通过测量电阻的变化即可测得气体浓度。

单支半导体气体传感器通过选择性催化、物理或化学分离等方式在已知环境中可以实现对气体的有限识别。大规模半导体气体传感器阵列可以实现对未知环境中气体种类的精确识别。

半导体气体传感器注意事项

锡焊是利用低熔点的金属焊料加热熔化后,渗入并充填金属件连接处间隙的焊接方法,在电子工业中应用广泛。但电化学气体传感器安装时不能使用锡焊。

电化学气体传感器内部的加热丝在高温环境中,表面会形成保护性氧化膜,氧化膜存在一段时间后又会发生老化,形成不断生成和被破坏的循环过程,加热丝内部元素不断消耗,非常容易产生断丝。

欧姆定律适用于纯电阻电路(高中书上有这句话)

对于半导体来说,内部结构很复杂,内部发生一些化学反应,不能使能量全部用于发热,它不是纯电阻电路,所以欧姆定律不适用.

气体导电更复杂.气体介质在电压作用下由于其导电的机理,非线性明显,随电场加强,经过

1,欧姆电导区,基本是线性,符合欧姆定律,电阻很高,电流要高灵敏的静电计才测得出来.

2,饱和电流区,电场加强,电流基本不变.

3,电流激增区,电流随电场强度快速激增,直至气体被击穿.

它也不是非线性元件.

所谓电阻其实也是个理想模型,像我们试验用的实际的电阻其实也是含有电感和电容的,而且有一定的非线性(就是U/I在U不断变大时不是定值了),不过以上现象不明显,我们近似当它是电阻了.

半导体气体传感器是利用半导体气敏元件作为敏感元件的气体传感器,是最常见的气体传感器,广泛应用于家庭和工厂的可燃气体泄露检测装置,适用于甲烷、液化气、氢气等的检测。

按照半导体变化的物理性质,又可分为电阻型和非电阻型两种。电阻型半导体气体传感器是利用半导体接触气体时其阻值的改变来检测气体的成分或浓度。

而非电阻型半导体气体传感器则是根据对气体的吸附和反应,使半导体的某些特性发生变化对气体进行直接或间接检测。

扩展资料:

半导体气体传感器是利用气体在半导体表面的氧化还原反应导致敏感元件电阻值发生变化而制成的。

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被吸附时,被吸附的分子首先在物体表面自由扩散,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吸附在物体表面。当半导体的功函数小于吸附分子的亲和力,则吸附分子将从器件夺走电子而变成负离子吸附,半导体表面呈现电荷层。

参考资料来源:百度百科-半导体气体传感器


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