第九章--氣、濕敏傳感器-文庫吧資料
2024-08-29 00:17本頁面
【正文】 %(重量 )濃度氯化鋰的濕敏元件可檢測相對濕度在 40%～ 80%范圍內(nèi)的濕度。由圖 ，在50%～ 80%的相對濕度范圍內(nèi)，電阻與濕度的變化成線性關系。圖 相對濕度特性。圖 為濕敏元件的外形圖。濕敏元件的基片材料為無堿玻璃帶。濕敏元件一般是在絕緣物上浸漬吸濕性物質(zhì)，或者通過蒸發(fā)、涂覆等工藝在表面上制備一層金屬、半導體、高分子薄膜和粉末狀顆粒而制成的?？諝獾南鄬穸仍礁?，就越容易結(jié)霜。 濕度有多種表示方法，例如絕對濕度、相對濕度、露(霜 )點溫度、比濕度、飽和度等。這種報警器把對甲烷最敏感的氧化錫厚膜、對一氧化碳最敏感的氧化鎢厚膜和對酒精特別敏感的鎳酸鑭厚膜集成在同一塊三氧化二鋁陶瓷基片上，如圖 。基于這種需要，人們研制了城市煤氣報警器。當氣敏傳感器探測到泄漏氣體 (如煤氣、液化石油氣 )時，隨著氣體濃度的增大，氣敏傳感器 QMN6的等效電阻降低，回路電流增 第 9章 氣、濕敏傳感器 圖 家用煤氣、液化石油氣泄漏報警器電路 第 9章 氣、濕敏傳感器 2. 城市煤氣報警器的氣敏元件廣泛使用氧化錫，它對甲烷類碳氫化合物的靈敏度非常高，對酒精等也很敏感。該電路能承受較高的交流電壓，因此，可直接由 220 V市電供電，且不需要再加復雜的放大電路，就能驅(qū)動蜂鳴器等來報警。表 第 9章 氣、濕敏傳感器 表 氣敏傳感器的主要應用范圍 第 9章 氣、濕敏傳感器 1. 家用煤氣、液化石油氣泄漏報警器有不少型號可供選擇。 IC技術(shù)和 MEMS技術(shù)的進步，以及強大的微電子工業(yè)的有力支持，將為氣敏傳感器的發(fā)展提供極好的機會。為了提高靈敏度和耐久性，電極金屬用鈀 銀合金代替鈀，用集成電路工藝制造出加熱器、測溫元件和 MIS二極管，最后用犧牲層工藝從背面將硅芯片 第 9章 氣、濕敏傳感器 這種測氫二極管在正偏或反偏狀態(tài)下都可測氫氣的濃度：用恒流源正偏置 MIS二極管，其正偏壓降可定量顯示氫氣的濃度；用恒壓源反偏置 MIS二極管，其反向漏電流可定量顯 硅和硅基微結(jié)構(gòu)氣敏傳感器用與集成電路相容的 MEMS技術(shù)制造，是 MEMS氣敏傳感器的主流，有很好的發(fā)展前景。當柵電極為鈀時，對氫氣很敏感；當柵電極為鉑、銥時，對含氫化合物氣體 NH H2S和乙醇蒸氣很敏感；當柵 第 9章 氣、濕敏傳感器 2) MIS MIS二極管的伏安特性對氫氣很敏感，當氫氣濃度改變時，其伏安特性會發(fā)生明顯的變化，因而可利用它來檢測氫氣。 MOS集成電路的 MOSFET柵電極材料通常是金屬鋁，而 MOSFET型微結(jié)構(gòu)氣敏傳感器中的 MOSFE柵電極材料是對待測氣體敏感的材料，如鈀、銥、碘化鉀等。只要測出吸附被測氣體前后硅梁諧振頻率的變化，就可推算出被測氣體的濃度。在硅梁上沉積能吸附被測氣體的聚合物膜，同時在芯片上制作激振元件和測振元件，就得到了微結(jié)構(gòu)諧振器型氣敏傳感器。這種傳感器也需要加熱器和測溫元件，其制作工藝與金屬氧化物半導體微結(jié)構(gòu)氣敏傳 第 9章 氣、濕敏傳感器 4) 近年來的研究發(fā)現(xiàn)，硅材料除了是良好的半導體材料外，還是良好的機械材料，可以制作振動元件。由它們組成高分辨率的電荷比較電路來提高傳感器的靈敏度。由于電容的變化與待測氣體的介電常數(shù)、待測氣體和聚合物的作用這兩個因素都有關，因此這種氣敏傳感器的選擇性很好。電容器的介質(zhì)是能吸附待測氣體的聚合物薄膜。 μm藝將芯片從背面選擇性地減薄到 6～ 10 μm。這里以 250 μm厚的 N型［ 100］硅芯片作襯底，在其上淀積 μm厚的二氧化硅膜作電絕緣層。它的輸出電流和敏感性能與電極尺寸關系密切。圖 第 9章 氣、濕敏傳感器 圖 二氧化錫微結(jié)構(gòu)氣敏傳感器的結(jié)構(gòu)和工藝流程示意圖 第 9章 氣、濕敏傳感器 2) 這類傳感器有電流型和電壓型兩種。這類微結(jié)構(gòu)氣敏傳感器十分適合于使用 MEMS技術(shù)來制造。為了提高氣敏傳感器的靈敏度和選擇性，在金屬氧化物中一般要有意識地摻入適量催化劑，如鈀、鉑或其他合適的金屬氧化物，如氧化鎂、氧化銅等。費加羅公司已用它制造出 20多種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的氣敏傳感器。如果添加 Pt，則對烷烴類氣體呈現(xiàn)高的靈敏度，而且含碳量越多，靈敏度越高，而對H CO等氣體則靈敏度很低，如圖 第 9章 氣、濕敏傳感器 圖 ZnO類氣敏元件 (添加 Pd)的靈敏度特性 第 9章 氣、濕敏傳感器 圖 ZnO類氣敏元件 (添加 Pt)的靈敏度特性 第 9章 氣、濕敏傳感器 基于 MEMS 1. 襯底為硅、敏感層為非硅材料的微結(jié)構(gòu)氣敏傳感器統(tǒng)稱為硅基微結(jié)構(gòu)氣敏傳感器，它是當前微結(jié)構(gòu)氣敏傳感器的主 1) 這類氣敏傳感器的敏感材料是金屬氧化物半導體或?qū)щ娋酆衔?。它的工作?
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