半导体有些什么性质(效应)?

没有半导体你就提不了这个问了在半导体中杂质 半导体中的杂质对电阻率的影响非常大。半导体中掺入微量杂质时，杂质原子附近的周期势场受到干扰并形成附加的束缚状态，在禁带中产加的杂质能级。例如四价元素锗或硅晶体中掺入五价元素磷、砷、锑等杂质原子时，杂质原子作为晶格的一分子，其五个价电子中有四个与周围的锗（或硅）原子形成共价结合，多余的一个电子被束缚于杂质原子附近，产生类氢能级。杂质能级位于禁带上方靠近导带底附近。杂质能级上的电子很易激发到导带成为电子载流子。这种能提供电子载流子的杂质称为施主，相应能级称为施主能级。施主能级上的电子跃迁到导带所需能量比从价带激发到导带所需能量小得多（图2）。在锗或硅晶体中掺入微量三价元素硼、铝、镓等杂质原子时，杂质原子与周围四个锗（或硅）原子形成共价结合时尚缺少一个电子，因而存在一个空位，与此空位相应的能量状态就是杂质能级，通常位于禁带下方靠近价带处。价带中的电子很易激发到杂质能级上填补这个空位，使杂质原子成为负离子。价带中由于缺少一个电子而形成一个空穴载流子（图3）。这种能提供空穴的杂质称为受主杂质。存在受主杂质时，在价带中形成一个空穴载流子所需能量比本征半导体情形要小得多。半导体掺杂后其电阻率大大下降。加热或光照产生的热激发或光激发都会使自由载流子数增加而导致电阻率减小，半导体热敏电阻和光敏电阻就是根据此原理制成的。对掺入施主杂质的半导体，导电载流子主要是导带中的电子，属电子型导电，称N型半导体。掺入受主杂质的半导体属空穴型导电，称P型半导体。半导体在任何温度下都能产生电子-空穴对，故N型半导体中可存在少量导电空穴，P型半导体中可存在少量导电电子，它们均称为少数载流子。在半导体器件的各种效应中，少数载流子常扮演重要角色 PN结 P型半导体与N型半导体相互接触时，其交界区域称为PN结。P区中的自由空穴和N区中的自由电子要向对方区域扩散，造成正负电荷在 PN 结两侧的积累，形成电偶极层(图4 )。电偶极层中的电场方向正好阻止扩散的进行。当由于载流子数密度不等引起的扩散作用与电偶层中电场的作用达到平衡时，P区和N区之间形成一定的电势差，称为接触电势差。由于P 区中的空穴向N区扩散后与N区中的电子复合，而N区中的电子向P区扩散后与P 区中的空穴复合，这使电偶极层中自由载流子数减少而形成高阻层，故电偶极层也叫阻挡层，阻挡层的电阻值往往是组成PN结的半导体的原有阻值的几十倍乃至几百倍。PN结具有单向导电性，半导体整流管就是利用PN结的这一特性制成的。PN结的另一重要性质是受到光照后能产生电动势，称光生伏打效应，可利用来制造光电池。半导体三极管、可控硅、PN结光敏器件和发光二极管等半导体器件均利用了PN结的特性。基于PN结,就有了晶体管,才有了集成电路,电子产品中的各种芯片都是集成电路

组成芯片的材料就是半导体，半导体介于导体与绝缘体之间，半导体有三大效应：

1、电阻效应：电阻值会随温度变化而变化，例如加热后导电。

2、光电导效应：电阻值会随光照强度变化而变化，例如光照后导电。

3、整流效应：半导体仅特定方向导电。

正是这三个效应使得半导体制成的晶体管能够将讯号电流放大，以及控制电流按特定方式通过，所以常被用作放大器或电控开关。当工厂将半导体材料制作成晶体管，然后封装在小小的硅片上时，这就是芯片，也被叫做集成电路。在看新闻、买基金产品的时候，看到的“半导体”，可以用于指材料，也可以用于指代芯片或整个产业。

传感器种类大全及其功能

传感器种类大全及其功能，传感器的应用非常广泛，它具有一定的转换能量的作用，在各行各业我们其实都能看到传感器的身影，那么下面为大家分享传感器种类大全及其功能。

传感器种类大全及其功能1

一、传感器有哪些类型

传感器的分类方法有很多，通常有以下4种方法。

1、根据输入物理量分为：位移传感器、压力传感器、速度传感器温度传感器及气敏传感器等。

2、根据工作原理分为：电阻式、电感式、电容式及电势式等。

3、根据输出信号的性质分为：模拟式传感器和数字式传感器。

4、根据能量转换原理分为：有源传感器和无源传感器。有源传感器将非电量转换为电能量，如电动势、电荷式传感器等；无源传感器不起能量转换作用，只是将被测非电量轮换为电参数的量，如电阻式、电感式传感器

二、传感器种类大全及特点

1、按用途分

压力敏和力敏传感器、位置传感器、液位传感器、能耗传感器、速度传感器、加速度传感器、射线辐射传感器、热敏传感器。

2、按原理分

振动传感器、湿敏传感器、磁敏传感器、气敏传感器、真空度传感器、生物传感器等。

3、按其制造工艺分

集成传感器：是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。

薄膜传感器：则是通过沉积在介质衬底（基板）上的，相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时，同样可将部分电路制造在此基板上。

厚膜传感器：是利用相应材料的浆料，涂覆在陶瓷基片上制成的，基片通常是Al2O3制成的，然后进行热处理，使厚膜成形。

陶瓷传感器：采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺（溶胶、凝胶等）生产。

4、按测量目分

物理型传感器：是利用被测量物质的某些物理性质发生明显变化的特性制成的。

化学型传感器：是利用能把化学物质的成分、浓度等化学量转化成电学量的敏感元件制成的。

生物型传感器：是利用各种生物或生物物质的特性做成的，用以检测与识别生物体内化学成分的传感器。

5、按其构成分

基本型传感器：是一种最基本的单个变换装置。

组合型传感器：是由不同单个变换装置组合而构成的传感器。

应用型传感器：是基本型传感器或组合型传感器与其他机构组合而构成的传感器。

6、按作用形式分

按作用形式可分为主动型和被动型传感器。

主动型传感器：又有作用型和反作用型，此种传感器对被测对象能发出一定探测信号，能检测探测信号在被测对象中所产生的变化，或者由探测信号在被测对象中产生某种效应而形成信号。检测探测信号变化方式的称为作用型，检测产生响应而形成信号方式的称为反作用型。雷达与无线电频率范围探测器是作用型实例，而光声效应分析装置与激光分析器是反作用型实例。

被动型传感器：只是接收被测对象本身产生的信号，如红外辐射温度计、红外摄像装置等。

三、常用传感器的种类

通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。

1、热敏传感器

热敏传感器是将温度转换成电信号的转换器件，可分为有源和无源两大类。前者的工作原理是热释电效应、热电效应、半导体结效应。后者的工作原理是电阻的热敏特性，约占热敏传感器的55%。

在温度检测精度要求比较高的场合，这种传感器比较适用。较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等，它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。用于测量-200℃～+500℃范围内的温度。

2、光敏传感器

光敏传感器是最常见的传感器之一，它的种类繁多，主要有：光电管、光电倍增管、光敏电阻、光敏三极管、太阳能电池、红外线传感器、紫外线传感器、光纤式光电传感器、色彩传感器、CCD和CMOS图像传感器等。国内主要厂商有OTRON品牌等。光传感器是产量最多、应用最广的传感器之一，它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。最简单的光敏传感器是光敏电阻，当光子冲击接合处就会产生电流。

3、气敏传感器

气敏传感器是用来检测气体浓度和成分的传感器，它对于环境保护和安全监督方面起着极重要的作用。气敏传感器是暴露在各种成分的气体中使用的，由于检测现场温度、湿度的变化很大，又存在大量粉尘和油雾等，所以其工作条件较恶劣，而且气体对传感元件的材料会产生化学反应物，附着在元件表面，往往会使其性能变差。所以对气敏传感器有下列要求：能够检测报警气体的允许浓度和其他标准数值的气体浓度，能长期稳定工作，重复性好，响应速度快，共存物质所产生的影响小等。

4、力敏传感器

力敏传感器是将应力、压力等力学量转换成电信号的转换器件。力敏传感器有电阻式、电容式、电感式、压电式和电流式等多种形式，它们各有优缺点。其广泛应用于各种工业自控环境，涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业。

5、磁敏传感器

霍尔传感器是根据霍尔效应制作的一种磁场传感器，广泛地应用于工业自动化技术、检测技术及信息处理等方面。霍尔效应是研究半导体材料性能的基本方法。通过霍尔效应实验测定的霍尔系数，能够判断半导体材料的导电类型、载流子浓度及载流子迁移率等重要参数。霍尔效应传感器属于被动型传感器，它要有外加电源才能工作，这一特点使它能检测转速低的运转情况。

6、湿敏传感器

湿敏传感器是能够感受外界湿度变化，并通过器件材料的物理或化学性质变化，将湿度转化成有用信号的器件。理想的湿敏传感器的特性要求是，适合于在宽温、湿范围内使用，测量精度要高；使用寿命长，稳定性好；响应速度快，湿滞回差小，重现性好；灵敏度高，线形好，温度系数小；制造工艺简单，易于批量生产，转换电路简单，成本低；抗腐蚀，耐低温和高温特性等。

7、声敏传感器

声敏传感器是一种用于流量检测的传感器，该传感器接线时可带电设定，在高/低灵敏度的量程模式下 *** 作。高灵敏度量程适用于在40db波动的高频信号。低灵敏度量程应用于在28db到68db波动的高频信号。该传感器通过提供外部电源，可独立于控制设备，独自进行 *** 作。声敏传感器主要应用于固体流量探测。同时，该设备也可用于水泵气蚀和液体泄漏的检测，然后产生足够的声音报警。

8、放射线传感器

物质被放射线照射后．其某些特性(如折射率)发生变化的现象．统称为放射线效应。例如，某些特殊成分制成的光纤(掺锗光纤)受到放射线作用后，其折射率发生变化．使接收的光强度变化，因此可制成光纤放射线传感器。放射线与物质的作用是一切核辐射传感器的基础。

9、视觉传感器

视觉传感器具有从一整幅图像捕获光线的数以千计的像素。图像的清晰和细腻程度通常用分辨率来衡量，以像素数量表示。视觉传感器的低成本和易用性已吸引机器设计师和工艺工程师将其集成入各类曾经依赖人工、多个光电传感器，或根本不检验的应用。视觉传感器的工业应用包括检验、计量、测量、定向、瑕疵检测和分捡。

10、味敏传感器（电子舌）

电子舌是模拟人的舌头对待测样品进行分析、识别和判断，用多元统计方法对得到的数据进行处理，快速地反映出样品整体的质量信息，实现对样品的识别和分类。是一种利用多传感阵列为基础，感知样品的整体特征响应信号，对样品进行模拟识别和定量定性分析的一种检测技术。主要由味觉传感器阵列、信号采集系统和模式识别系统3部分组成。

传感器种类大全及其功能2

传感器有哪些类型

1、传感器有哪些类型--光传感器

光传感器利用的是光生伏特效应，这种效应是通过光的照射，将半导体PN结处所产生的电压、电流作为输出加来检测。

2、传感器有哪些类型--温度传感器

温度传感器通常用于检测温度的物理效应之中，它是利用有机半导体的电阻随着温度的变化来作为温度传感器.。另外，还利用介电常数与压电常数的变化，来检测它的共振频率的变。

3、传感器有哪些类型--压力传感器

压力传感器一般都是利用某种压阻的效应，也就是在压力施加于电阻体上时，能将它的`电阻值发生变化，这种变化主要是因为受压后的电子迁移率会发生变化。

4、传感器有哪些种类--磁传感器

磁传感器是利用霍尔效应的元件，在一半导体的薄片两端间接通电流，倘若在薄片垂直的方向外面加上磁场，那么载流子会在罗伦兹力的作用下，将方向移动。

5、传感器有哪些种类--气体传感器

气体传感器实际主要利用的是气体吸附效应，当它表面吸附到气体分子时，气体分子与烧结体之间会发生电子交换的现象。通常还原性气体中电阻值会减少，而氧化性气体中电阻值则会增加。

传感器的作用

传感器是一种功能块，它的作用是把来自外界的各种信号转变成电信号，想要对各种各样的信号检测以及控制，那么就必须简单而容易处理的信号，这样才能满足电信号。

传感器种类大全及其功能3

一、传感器的种类

在生产和生活中，传感器的种类主要有：

1、光传感器

光传感器利用的是半导体的光导效应或光生伏特效应。光生伏特效应是通过光照射，将半导体PN结处产生的电压或电流作为输出加以检测。如光敏二级管，光敏三级管等。这些效应都是利用了光的量子性质。最常见的应用实例，就是光控灯。

2、温度传感器

用于检测温度的物理效应当中，除了利用塞贝克效应的热电偶外，通常利用Pt，W等的金属和氧气物半导体以及非氧化物半导体，有机半导体等的电阻随温度变化来作为温度传感器的。

此外，还有利用PN结处电流——电压特性随温度的变化，利用居里温度附近磁特性和介电常数变化的传感器，利用介电常数和压电常数的变化，来检测其共振频率变化的温度的传感器等，如常见的空调的控温。

3、压力传感器

压力传感器大多利用了某种压阻效应。压阻效应是指当压力施加于电阻体上时，会使其电阻值发生变化，该现象称为压阻现象，比金属电阻的变化要明显得多，主要是因在受压后其电子或空穴的迁移率发生变化。比较常见的应用像电子称。

4、磁传感器

磁传感器的常用效应是霍尔效应与磁阻效应。利用霍尔效应的元件是霍尔元件，它是在一半导体薄片两端之间通以电流，如果在薄片垂直方向外加一磁场，则载流子在罗伦兹力的作用下，将沿着与磁场方向垂直的方向移动，若在该方向上设置电极，则可检测出电压来(霍尔电压)。典型应用如电动车的调速方法。

5、气体传感器

气体传感器实际就是半导体气体传感器。主要是气体的吸附效应。如半导体SnO2烧结制成的气敏传感器，其为多晶体，当表面吸附气体分子时，就会在气体分子与烧结体之间发生电子交换。

控制载流子运动的晶粒界面处的势垒会发生变化。若在烧结体上设置两个电极，其间电阻将随气体分子吸附情况而增减。一般在还原性气体中电阻值会减少，在氧化性气体中电阻值会增加。最常见的应用实例，就是各种烟雾报警器了。

二、传感器的作用

传感器的作用是什么，传感器实际上是一种功能块，其作用是将来自外界的各种信号转换成电信号。传感器所检测的信号近来显著地增加，因而其品种也极其繁多。

为了对各种各样的信号进行检测、控制，就必须获得尽量简单易于处理的信号，这样的要求只有电信号能够满足。电信号能较容易地进行放大、反馈、滤波、微分、存贮、远距离 *** 作等。因此作为一种功能块的传感器可狭义的定义为：“将外界的输入信号变换为电信号的一类元件。”

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