n型半导体吸附气体时器件阻值变化的原因

n型半导体吸附气体时器件阻值变化的原因,第1张

原因如下:

声波器件表面的波速和频率会随外界环境的变化而发生漂移,n型半导体气敏传感器就是利用这种性能在压电晶体表面涂覆一层选择性吸附某气体的气敏薄膜,当该气敏薄膜与待测气体相互作用(化学作用或生物作用,或者是物理吸附),使得气敏薄膜的膜层质量和导电率发生变化时,引起压电晶体的声表面波频率发生漂移。

气体浓度不同,膜层质量和导电率变化程度亦不同,即引起声表面波频率的变化也不同。通过测量声表面波频率的变化就可以获得准确的反应气体浓度的变化值。

气敏传感器内加热丝使气敏传感器工作高温状态加速被测气体吸附和氧化还原反应提高灵敏度和响应速度  ;同时通过加热还使附着壳面上油雾、尘埃烧掉。

在半导体小加入合适的“杂质”就可以改变和控制它的能隙大小。如果在纯Si(硅)中掺杂(l)oping)少量的As(砷)或P(磷),二者的最外层有五个电子,而Si外层只有4个电子,因此就会多出——个自由电子,这样就形成了“N”型半导体。

分类与特点:

1、由于传感器原理是基于物理变化的,因而没有相对运动部件,可以做到结构简单,微型化。

2、灵敏度高,动态性能好,输出为电量。

3、采用半导体为敏感材料容易实现传感器集成化,智能化。

4、功耗低,安全可靠。同时,半导体传感器也存在以下一些缺点。

5、线性范围窄,在精度要求高的场合应采用线性化补偿电路。

6、与所有半导体元件一样,输出特性易受温度影响而漂移,所以应采用补偿措施。

7、性能参数离散性大。

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

红外线可燃气体传感器属于无干扰智能型产品,具有良好的安全性能, *** 作灵活简便。这种探测器的一个主要的特点是它的自动校准功能,可以通过带背光的液晶显示屏上的提示一步步地引导 *** 作者进行校准。红外线气体探测器提供三种不同的输出方式:模拟信号4~20mA直流电;RS-485通讯接口及3个继电器(两个报警,一个故障自检)。可对警铃进行现场调试和编程。

半导体传感器是一种新型半导体器件,它能够能实现电、光、温度、声、位移、压力等物理量之间的相互转换,并且易于实现集成化、多功能化,更适合于计算机的要求,所以被广泛应用于自动化检测系统中。由于实际的被测量大多数是非电量,因而传感器的主要工作就是将非电信号转换成电信号。

催化燃烧型气体探测器

用以监测周围空气中可燃气体从0~100%LEL范围内的变化。该传感器采用催化燃烧技术,传感器可在现场更换。催化燃烧型传感器对于种类繁多的可燃性气体有敏锐的反应。该技术对于可燃性气体具有普遍适用性。传感器经特殊设计有防中毒功能,能在多数工业环境中可靠工作五到十年。


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